Question

4．某化学活动小组想通过如图所示装置（夹持装置已略去）进行实验，探究Na₂O₂与NO反应的产物，实验前，他们查阅有关资料得到如下信息：
①2NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO₂+O₂↑；
②NaNO₂为白色粉末状固休，既有氧化性又有还原性；
③NaNO₂溶液显弱碱性（原因：强碱弱酸盐的水解）
实验开始时，先在A装置中加入适量的碳酸钙和足量稀硝酸，待不再有气体产生时，将铜丝插入稀硝酸中．
请回答下列问题：

（1）A装置中放入碳酸钙的目的是使碳酸钙与稀硝酸反应生成CO₂，排除装置中的空气；
（2）装置B、C中的试剂分别是：BNaOH溶液、C浓硫酸，E 的作用是防止空气中的CO₂、水蒸气进入装置D中，干扰产物的判断；
（3）假如Na₂O₂已反应完全，为确定D中固体产物的成分，甲同学将固体溶于水后，经测定发现溶液显强碱性，再向溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去，由此现象推断固体产物中可能含有的物质是Na₂O、NaNO₂（填化学式）
（4）乙同学取适量固体于试管中密闭加热，发现白色固体部分变为淡黄色，此现象说明固体中还可能含有的成分是NaNO₃（填化学式），根据以上推测，请写出Na₂O₂与NO反应的化学方程式2Na₂O₂+2NO=NaNO₃+NaNO₂+Na₂O．

Answer 1

分析 探究NO与过氧化钠的反应，实验设计装置中：装置A产生NO时，要除尽装置中的空气，用碳酸钙和稀硝酸反应生成二氧化碳气体用来排净装置中空气，排尽装置中的二氧化碳，防止二氧化碳与过氧化钠反应需要装置B中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体，铜丝和稀硝酸反应后生成一氧化氮气体，装置D必须干燥，防止水与过氧化钠反应，需要装置C中的浓硫酸吸收水蒸气，采取措施装置E防止空气进入装置，
（1）装置A产生NO时，为避免空气中的氧气和一氧化氮反应要除尽装置中的空气，用碳酸钙和稀硝酸反应生成二氧化碳气体用来排净装置中空气；
（2）排尽装置中的二氧化碳，防止二氧化碳与过氧化钠反应需要装置B中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体，铜丝和稀硝酸反应后生成一氧化氮气体，装置D必须干燥，防止水与过氧化钠反应，需要装置C中的浓硫酸吸收水蒸气，采取措施装置E防止空气进入装置，
（3）若Na₂O₂已反应完全，D中固体产物溶于水，溶液显强碱性说明含有Na₂O，向溶液中加入酸性KMnO₄溶液，紫色退去，说明存在还原性物质，即可能有NaNO₂，
（4）D中白色固体产物密闭加热部分变为淡黄色，说明其中还有NaNO₃，2NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO₂+O₂↑、生成的O₂再次把Na₂O氧化为Na₂O₂而显淡黄色，由此可知Na₂O₂与NO反应的产物有NaNO₃、NaNO₂和Na₂O．

解答 解：探究NO与过氧化钠的反应，实验设计装置中：装置A产生NO时，要除尽装置中的空气，用碳酸钙和稀硝酸反应生成二氧化碳气体用来排净装置中空气，排尽装置中的二氧化碳，防止二氧化碳与过氧化钠反应需要装置B中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体，铜丝和稀硝酸反应后生成一氧化氮气体，装置D必须干燥，防止水与过氧化钠反应，需要装置C中的浓硫酸吸收水蒸气，采取措施装置E防止空气进入装置，
（1）装置A产生NO时，为避免空气中的氧气和一氧化氮反应要除尽装置中的空气，用碳酸钙和稀硝酸反应生成二氧化碳气体用来排净装置中空气，A装置中放入碳酸钙的目的是使碳酸钙与稀硝酸反应生成CO₂，排除装置中的空气，
故答案为：使碳酸钙与稀硝酸反应生成CO₂，排除装置中的空气；
（2）排尽装置中的二氧化碳，防止二氧化碳与过氧化钠反应需要装置B中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体，铜丝和稀硝酸反应后生成一氧化氮气体，装置D必须干燥，防止水与过氧化钠反应，需要装置C中的浓硫酸吸收水蒸气，采取措施装置E防止空气进入装置，装置B、C中的试剂分别是氢氧化钠溶液、浓硫酸溶液，E 的作用是防止空气中的CO₂、水蒸气进入装置D中，干扰产物的判断，
故答案为：氢氧化钠溶液；浓硫酸；防止空气中的CO₂、水蒸气进入装置D中，干扰产物的判断；
（3）若Na₂O₂已反应完全，D中固体产物溶于水，溶液显强碱性说明含有Na₂O，向溶液中加入酸性KMnO₄溶液，紫色退去，说明存在还原性物质，即可能有NaNO₂，由此现象推断固体产物中可能含有的物质是：Na₂O、NaNO₂，
故答案为：Na₂O、NaNO₂；
（4）D中白色固体产物密闭加热部分变为淡黄色，说明其中还有NaNO₃，2NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO₂+O₂↑、生成的O₂再次把Na₂O氧化为Na₂O₂而显淡黄色，由此可知Na₂O₂与NO反应的产物有NaNO₃、NaNO₂和Na₂O，其反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2NO=NaNO₃+NaNO₂+Na₂O
故答案为：NaNO₃；2Na₂O₂+2NO=NaNO₃+NaNO₂+Na₂O．

点评 本题考查了物质性质、物质制备、物质反应现象、除杂和避免干扰实验的操作等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等．