题目内容
15．亚硝酸钠是重要的防腐剂．某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料，设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠．（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验），
查阅资料：①HNO2为弱酸，室温下存在反应3HNO2═HNO3+2NO↑+H2O；
②在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成．
③NO不与碱反应，可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸
实验操作：
①关闭弹簧夹，打开A中分液漏斗活塞，滴加一定量浓硝酸，加热；
②一段时间后停止加热；③从C中取少量固体，检验是否是亚硝酸钠．
（1）A中反应的化学方程式是C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O．
（2）B中观察的主要现象是溶液变蓝，铜片溶解，导管口有无色气体冒出，D装置的作用是除去未反应的NO，防止污染空气．
（3）检验C中产物有亚硝酸钠的操作是将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠．
（4）经检验C产物中亚硝酸钠含量较少．
a．甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠．
生成碳酸钠的化学方程式是2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2．为排除干扰甲在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应是碱石灰（写名称）．
b．乙同学认为除上述干扰因素外，还会有空气参与反应导致产品不纯，所以在实验操作①前应增加一步操作，该操作是打开弹簧夹，通入N2一段时间．
（5）实验经改进后可制得较纯亚硝酸钠，下列关于亚硝酸钠的说法正确的是bc．
a．亚硝酸钠有咸味，可代替食盐食用 b．常温下，0.1mol/L亚硝酸钠溶液pH＞1
c.0.1mol/L亚硝酸钠溶液中存在：c（Na+）+c（H+）=c（NO2-）+c（OH-）
d.0.1mol/L亚硝酸钠溶液中存在：c（NO2-）＞c（Na+）＞c（OH-）＞c（H+）
分析 （1）装置A中是浓硝酸和碳加热发生的反应，反应生成二氧化氮和二氧化碳和水，依据氧化还原反应电子守恒和 原子守恒配平；
（2）装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水；通过装置C中的过氧化钠吸收一氧化氮、二氧化碳，最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气；
（3）依据亚硝酸钠具有氧化性或还原性，选择还原剂或氧化剂发生的反应现象证明产物中是否是亚硝酸钠；
（4）a．生成碳酸钠的反应是二氧化碳和过氧化钠发生的反应，生成碳酸钠和氧气；
b．为避免装置中的空气导致产品不纯，需要打开弹簧夹通入氮气排净装置中的空气；
（5）依据亚硝酸钠的性质分析，亚硝酸钠是强碱弱酸盐；
a、亚硝酸钠为白色至淡黄色粉末或颗粒状，味微咸，易溶于水，外观及滋味都与食盐相似，并在工业、建筑业中广为使用，肉类制品中也允许作为发色剂限量使用，由亚硝酸盐引起食物中毒的机率较高；
b、0.1mol/L亚硝酸溶液中亚硝酸存在电离平衡是弱酸；
c、依据溶液中电荷守恒分析判断；
d、依据亚硝酸根离子水解显碱性分析离子浓度大小．
解答 解：（1）装置A中是浓硝酸和碳加热发反应，反应生成二氧化氮和二氧化碳和水，反应的化学方程式为C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O，
故答案为：C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O；
（2）装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，所以反应现象为溶液变蓝，铜片溶解，导管口有无色气体冒出；通过装置C中的过氧化钠吸收一氧化氮、二氧化碳，最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气，
故答案为：溶液变蓝，铜片溶解，导管口有无色气体冒出；除去未反应的NO，防止污染空气；
（3）检验亚硝酸钠的实验设计为将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠．反应的离子方程式是3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O，或将生成物置于试管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，则D中产物是亚硝酸钠，反应的离子方程式是5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O，
故答案为：将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠；
（4）a．生成碳酸钠的反应是二氧化碳和过氧化钠发生的反应，反应的化学方程式为：2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2，通过装置C中的过氧化钠吸收一氧化氮、二氧化碳，一氧化氮是污染性气体，最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气；为排除干扰在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应碱石灰，用来吸收二氧化碳；
故答案为：2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2；碱石灰；
b．为避免装置中的空气导致产品不纯，需要打开弹簧夹通入氮气排净装置中的空气，
故答案为：打开弹簧夹，通入N2一段时间．
（5）a．亚硝酸钠为白色至淡黄色粉末或颗粒状，味微咸，易溶于水，外观及滋味都与食盐相似，并在工业、建筑业中广为使用，肉类制品中也允许作为发色剂限量使用，由亚硝酸盐引起食物中毒的机率较高，所以不能用来代替食盐食用，故a错误；
b．0.1mol/L亚硝酸溶液中亚硝酸是弱酸存在电离平衡，所以常温下，0.1mol/L亚硝酸溶液pH＞1，故b正确；
c．依据溶液中电荷守恒分析，.1mol/L亚硝酸钠溶液中存在：c（Na+）+c（H+）=c（NO2-）+c（OH-），故c正确；
d．依据亚硝酸根离子水解显碱性分析离子浓度大小，0.1mol/L亚硝酸钠溶液中存在：c（Na+）＞c（NO2-）＞c（OH-）＞c（H+），故d错误；
故答案为：bc．
点评 本题考查了物质制备实验方案的设计和信息判断，物质性质的理解应用，注意实验过程中的反应现象分析，掌握基础是关键，题目难度中等．
应用题点拨系列答案
状元及第系列答案
同步奥数系列答案
| A． | 原子半径：Z＞Y＞X | |
| B． | Z和Y形成的化合物是离子化合物 | |
| C． | 气态氢化物的稳定性：Y＜R | |
| D． | 常温下单质W能溶于R的最高价氧化物对应水化物的浓溶液 |
如图表示在催化剂作用下将X和Y合成具有生物活性的物质Z，W是中间产物（R1、R2均为烃基）．则下列有关叙述错误的是（ ）| A． | 反应①属于加成反应 | |
| B． | W能发生加成、水解、氧化反应 | |
| C． | X在一定条件下可发生缩聚反应 | |
| D． | 一定条件下Z与足量H2反应后所得产物中至少含有4个手性碳原子 |
向某恒容密闭容器中通入N2和H2，在500℃时，使反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示．由图可得出的正确结论是（ ）| A． | 反应在c点达到平衡状态 | |
| B． | △t1=△t2时，N2的转化量：a～b段小于b～c段 | |
| C． | C点反应放出的热量达到最大 | |
| D． | 反应物浓度：a点小于b点 |
氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛用作有机合成的催化剂．
SOCl2是一种重要的化学试剂，常用作有机合成的氯化剂；利用SOCl2与水剧烈反应的性质，常用于金属水合氯化物的脱水剂；SOCl2还可作电池的正极材料．Ⅰ．一种制备SOCl2的常用方法是：SO3+SCl2=SOCl2+SO2，其模拟装置如图所示（夹持装置略去），各物质的部分性质如下：
| SO3 | SCl2 | SOCl2 | SO2 | |
| 熔点 | 16.8℃ | -122℃ | -104.5℃ | -75.5℃ |
| 沸点 | 44.8℃ | 59℃ | 76℃ | -10℃ |
| 颜色 | 无色 | 樱桃红色 | 无色 | 无色 |
| 备注 | 不稳定 | 不稳定，沸点以上分解 |
樱桃红色变为无色现象时，说明反应完成，停止滴加SO3．
（2）B中所盛药品是浓硫酸，装置C中药品及选择该药品的作用分别是氢氧化钠、吸收尾气．
（3）反应后将A中混合物进行蒸馏，收集到较纯净的产品，需控制蒸馏温度在C左右．
a.44.8℃b.59℃c.76℃
Ⅱ．Li-SOCl2电池是一种优质高效的电池，常放在心脏起搏器中，电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2，回答下列问题：
（4）电池正极发生的电极反应为2SOCl2+4Li++4e-=4LiCl+S+SO2．
（5）该电池必须在惰性环境中组装，原因是锂是活泼金属，易与H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应．
（6）若含金属锂6.9g的电池质量为m g，平均电压为n V，则该电池的比能量为$\frac{2.68×1{0}^{4}n}{m}$W•h•kg-1（用含有m、n的代数式，系数用科学计数法表示，结果保留三个有效数字：比能量=$\frac{电池输出电能}{电池质量}$，1W•h=3.6×103J，法拉第常数F=96500c•mol-1）．
$\stackrel{自动}{→}$
②
| A． | 元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强 | |
| B． | 元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强 | |
| C． | 元素Y、Z的单质都有金属光泽 | |
| D． | X分别与Y、Z、W形成的化合物所含化学键类型相同 |
