题目内容
【题目】亚硝酸钠(NaNO2)被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示(A中加热装置省略)。
已知：室温下，①2NO+Na2O2=2NaNO2；
②3NaNO2+3HCl=3NaCl＋HNO3+2NO↑+H2O；
③酸性条件下，NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+。
请按要求回答下列问题：
(1)A装置中反应的化学方程式为______________________________。
(2)B装置中主要的现象是______________________________。
(3)检验C装置产物中有亚硝酸钠的方法是_____________________________。
(4)D装置中反应的离子方程式为_________________________________。
(5)预测C中反应开始阶段，固体产物除NaNO2外，还含有的副产物有Na2CO3和________。为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，则E中盛放的试剂名称为________。
(6)检查装置气密性并装入药品后，以下实验操作步骤正确的顺序为____________(填序号)。
a.打开弹簧夹，向装置中通入N2
b.点燃酒精灯
c.向三颈烧瓶中滴加浓硝酸
d.熄灭酒精灯
e.关闭分液漏斗欧旋塞
f.停止通入N2
(7)利用改进后的装置，将7.8gNa2O2完全转化为亚硝酸钠，理论上需要木炭______g。
【答案】C+4HNO3(浓) 
CO2↑+4NO2↑+2H2O 红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出 取C中固体少量于试管中，加入盐酸，产生无色气体，遇空气变为红棕色 3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O NaOH 碱石灰 a→c→e→b→d→f 1.8g
【解析】
(1)A装置为C与浓HNO3在加热时反应生成二氧化碳与二氧化氮和水，反应的化学方程式为：C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O；
(2)A反应产生的气体进入B装置，NO2在B中与水反应是硝酸，硝酸具有强氧化性，与Cu反应生成硝酸铜、NO、水，所以会看到B中实验现象为：红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出；
(3)B反应产生的NO在C装置中与Na2O2反应制备NaNO2；根据已知条件3NaNO2+3HCl=3NaCl＋HNO3+2NO↑+H2O，所以检验C中有NaNO2的方法是：取C中固体少量于试管中，加入盐酸，产生无色气体，遇空气变为红棕色；
(4)在装置D中盛有酸性KMnO4溶液，该物质具有强氧化性，会把从C中逸出的NO气体氧化，它本身被还原变为Mn2+，所以D中溶液颜色逐渐变浅，反应的离子方程式为：3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O；
(5)C与浓硝酸反应产生的气体中除含有NO2外，还有CO2气体，NO2在B中反应变为NO，因此从B中逸出的气体有NO、CO2、H2O蒸气，NO、CO2、H2O蒸气与过氧化钠反应产生亚硝酸钠、碳酸钠和氢氧化钠，所以预测C中反应开始阶段，固体产物除NaNO2外，还含有的副产物有Na2CO3和氢氧化钠；为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，则E中盛放的试剂碱石灰，可以吸收CO2和H2O蒸气；
(6)检查装置气密性并装入药品后，先打开弹簧夹，向装置中通入N2，排出装置中的空气，再向三颈烧瓶中滴加浓硝酸，关闭分液漏斗欧旋塞，然后点燃酒精灯，待反应结束后熄灭酒精灯，继续通入N2，使装置中的气体全部进行D装置，防止污染大气，待D中溶液不变色时说明装置中无NO，就停止通入N2，故操作顺序为a→c→e→b→d→f；
(7)根据方程式：C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O；3NO2＋H2O=2HNO3+NO；2NO+Na2O2=2NaNO2可得关系式：3C～12NO2～4NO～2Na2O2，7.8gNa2O2的物质的量为0.1mol，利用改进后的装置，若将其完全转化为亚硝酸钠，根据关系式可知需要C的物质的量为0.15mol，则需木炭的质量为m(C)=0.15mol×12g/mol=1.8g。
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