Question

12．亞硝酸鈉（NaNO₂）是一種常見的食品添加劑，使用時必須嚴(yán)格控制其用量．
某興趣小組用下圖所示裝置制備NaNO₂并對其性質(zhì)作如下探究：（A中加熱裝置已略去）

I【背景素材】
①2NO+Na₂O₂═2NaNO₂；
②NO能被酸性高錳酸鉀氧化成NO₃^-，而MnO₄^-被還原為Mn²⁺
③在酸性條件下NaNO₂能氧化SO₂．
Ⅱ【制備NaNO₂】
（1）裝置A三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（2）B裝置的目的是將NO₂轉(zhuǎn)化為NO、銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO．
（3）為保證制得的亞硝酸鈉的純度，應(yīng)在裝置B、C間增加裝置E，E中盛放的試劑應(yīng)是BD（填字母）．
A．P₂O₅      B．堿石灰            C．無水CaCl₂             D．生石灰
（4）D裝置的作用是吸收有毒的NO氣體，避免污染空氣．
【NaNO₂性質(zhì)探究】．
（5）①將NaNO₂滴加到酸性高錳酸鉀溶液中，可觀察到紫色溶液顏色變淺，直至褪色．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn ²⁺+3H₂O+5NO₃^-．
②將SO₂通入用稀鹽酸酸化的NaNO₂溶液中，為證明有氧化還原反應(yīng)發(fā)生，設(shè)計實驗操作是取少量試液于試管中，向試管內(nèi)滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成就說明含有硫酸根離子，則二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)．
【問題討論】
（6）NaNO₂中毒是將血紅蛋白中的Fe（Ⅱ）氧化成Fe（Ⅲ），從而破壞血紅蛋白的輸氧功能，用亞甲基藍(lán)（還原態(tài)）可以將Fe（Ⅲ）還原成Fe（Ⅱ）（亞甲基藍(lán)由還原態(tài)變?yōu)檠趸瘧B(tài)），從而救治NaNO₂中毒．下列結(jié)構(gòu)中，屬于亞甲基藍(lán)還原態(tài)的是B（填序號）．

Answer 1

分析 A裝置用于制備二氧化氮，二氧化氮進(jìn)入B裝置后和水反應(yīng)生成NO和硝酸，硝酸和Cu反應(yīng)生成NO，根據(jù)①2NO+Na₂O₂═2NaNO₂知，NO和過氧化鈉反應(yīng)生成亞硝酸鈉，根據(jù)②NO能被酸性高錳酸鉀氧化成NO₃^-、而MnO₄^-被還原為Mn²⁺知，未反應(yīng)的NO被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成NO₃^-，
（1）裝置A中在加熱條件下，C和濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水；
（2）B裝置中的水能和二氧化氮反應(yīng)生成NO，且生成的硝酸也能和Cu反應(yīng)生成NO；
（3）得到的NO氣體中還含有二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳能和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，所以為保證制得的亞硝酸鈉的純度，應(yīng)該除去二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳?xì)怏w是酸性氣體，應(yīng)該用堿性物質(zhì)除去；
（4）NO有毒不能直接排空，可以用高錳酸鉀溶液吸收；
（5）①將NaNO₂滴加到酸性高錳酸鉀溶液中，可觀察到紫色溶液顏色變淺，直至褪色，說明二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，亞硝酸根離子被氧化生成硝酸根離子，高錳酸根離子被還原生成錳離子；
②將SO₂通入用稀鹽酸酸化的NaNO₂溶液中，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子，為證明有氧化還原反應(yīng)發(fā)生，用鹽酸酸化的氯化鋇溶液檢驗硫酸根離子；
【問題討論】
（6）比較AB結(jié)構(gòu)知，B結(jié)構(gòu)比A結(jié)構(gòu)多H原子，則B為還原態(tài)．

解答 解：A裝置用于制備二氧化氮，二氧化氮進(jìn)入B裝置后和水反應(yīng)生成NO和硝酸，硝酸和Cu反應(yīng)生成NO，根據(jù)①2NO+Na₂O₂═2NaNO₂知，NO和過氧化鈉反應(yīng)生成亞硝酸鈉，根據(jù)②NO能被酸性高錳酸鉀氧化成NO₃^-、而MnO₄^-被還原為Mn²⁺知，未反應(yīng)的NO被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成NO₃^-，
（1）裝置A中在加熱條件下，C和濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應(yīng)方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）B裝置的目的是①將NO₂轉(zhuǎn)化為NO、②銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO，故答案為：將NO₂轉(zhuǎn)化為NO；銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO；
（3）得到的NO氣體中還含有二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳能和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，所以為保證制得的亞硝酸鈉的純度，應(yīng)該除去二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳?xì)怏w是酸性氣體，應(yīng)該用堿性物質(zhì)除去，故選BD；
（4）由信息可知，E裝置的作用是吸收有毒的NO氣體，避免污染空氣，故答案為：吸收有毒的NO氣體，避免污染空氣；
（5）①將NaNO₂滴加到酸性高錳酸鉀溶液中，可觀察到紫色溶液顏色變淺，直至褪色，說明二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，亞硝酸根離子被氧化生成硝酸根離子，高錳酸根離子被還原生成錳離子，離子方程式為2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn ²⁺+3H₂O+5NO₃^-，
故答案為：2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn ²⁺+3H₂O+5NO₃^-；
②將SO₂通入用稀鹽酸酸化的NaNO₂溶液中，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子，為證明有氧化還原反應(yīng)發(fā)生，用鹽酸酸化的氯化鋇溶液檢驗硫酸根離子，其操作方法為：取少量試液于試管中，向試管內(nèi)滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成就說明含有硫酸根離子，則二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，
故答案為：取少量試液于試管中，向試管內(nèi)滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成就說明含有硫酸根離子，則二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（6）比較AB結(jié)構(gòu)知，B結(jié)構(gòu)比A結(jié)構(gòu)多H原子，則B為還原態(tài)，故答案為：B．

點評 本題考查物質(zhì)的制備實驗，為高頻考點，把握制備實驗原理、實驗裝置的作用、氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗及應(yīng)用能力的綜合考查，題目難度中等．