Question

13．亚硝酸钠（NaNO₂）是一种常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量．某兴趣小组欲通过下面的实验装置制备NaNO₂并进行相关的检验．

查阅资料得知：
①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂
②2NO₂+Na₂O₂=2NaNO₃
（1）写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目．
（2）B装置的作用是将NO₂转化为NO，同时铜与稀硝酸反应生成NO．
（3）写出D中处理尾气的离子反应方程式5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5NO₃^-+3Mn²⁺+2H₂O．
（4）有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠，还有其它的固体产物，为制备纯净的NaNO₂应在B、C装置间增加一个装置，写出装置及盛放试剂的名称盛放碱石灰的干燥管（或U形管）．
（5）NaNO₂又称“工业盐”，其外观与NaCl相似，有咸味，毒性较强，了解两种物质的鉴别方法尤为重要．将上述实验得到的产品配成溶液完成下列实验，写出所加试剂及观察到的现象． 可供选择的试剂有：稀H₂SO₄，酸性KMnO₄溶液，FeCl₂溶液，KSCN溶液，淀粉KI溶液．
①利用HNO₂的不稳定性．已知：2HNO₂=NO₂↑+NO↑+H₂O  向取样溶液中加入稀H₂SO₄，产生红棕色气体．
②利用NO₂^-的还原性：向取样溶液中加入酸性KMnO₄溶液，紫色褪去．
③利用NO₂^-的氧化性：向取样溶液中加入FeCl₂溶液和KSCN溶液，溶液变红（或淀粉KI溶液，溶液变蓝）．

Answer 1

分析 制备NaNO₂并对其性质作探究，由实验装置可知，A中发生C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，B中B装置中NO₂与水反应生成NO，同时铜与稀硝酸反应也生成NO，C中发生2NO+Na₂O₂═2NaNO₂，D中高锰酸钾吸收尾气NO，
（1）装置A烧瓶中，碳和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，方程式为C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）B装置中，NO₂与水反应生成NO，同时铜与稀硝酸反应也生成NO；
（3）D中高锰酸钾氧化NO生成 硝酸根离子，高锰酸根离子被还原成锰离子；
（4）有同学认为装置c中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠，那么NO中混有CO₂、NO₂，可以在B、C之间增加装有碱石灰或生石灰的装置E，以吸收杂质CO₂、NO₂；
（5）NaNO₂在酸性条件下不稳定，生成红棕色的二氧化氮，NaNO₂具有还原性，能使高锰酸钾溶液褪色，NaNO₂具有氧化性，能将亚铁离子氧化成铁离子，或者将碘离子氧化成碘单质，据此答题．

解答 解：（1）装置A烧瓶中，碳和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目为，
故答案为：；
（2）B装置中，NO₂与水反应生成NO，同时铜与稀硝酸反应也生成NO，故答案为：将NO₂转化为NO，同时铜与稀硝酸反应生成NO；
（3）D中高锰酸钾氧化NO生成 硝酸根离子，高锰酸根离子被还原成锰离子，反应的离子方程式为5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5 NO₃^-+3Mn²⁺+2H₂O，
故答案为：5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5 NO₃^-+3Mn²⁺+2H₂O；
（4）有同学认为装置c中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠，那么NO中混有CO₂、NO₂，可以在B、C之间增加装有盛放碱石灰的干燥管（或U形管），以吸收杂质CO₂、NO₂，
故答案为：盛放碱石灰的干燥管（或U形管）；
（5）NaNO₂在酸性条件下不稳定，生成红棕色的二氧化氮，NaNO₂具有还原性，能使高锰酸钾溶液褪色，NaNO₂具有氧化性，能将亚铁离子氧化成铁离子，或者将碘离子氧化成碘单质，
①利用HNO₂的不稳定性，向取样溶液中加入稀H₂SO₄，观察到的现象是产生红棕色气体；
②利用NO₂^-的还原性，向取样溶液中加入酸性KMnO₄溶液，观察到的现象是酸性KMnO₄溶液；
③利用NO₂^-的氧化性，向取样溶液中加入FeCl₂溶液和KSCN溶液，观察到的现象是溶液变红，或者向取样溶液中加入淀粉KI溶液，观察到的现象是溶液变蓝，
故答案为：①稀H₂SO₄，产生红棕色气体； ②酸性KMnO₄溶液，紫色褪去；③FeCl₂溶液和KSCN溶液，溶液变红（或淀粉KI溶液，溶液变蓝）．

点评 本题是一道实验方案的设计和探究题，考查学生分析和解决问题的能力，综合性强，难度大．