Question

【題目】亞硝酸鈣[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加劑的主要原料，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備亞硝酸鈣，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（夾持裝置略去）

已知：2NO＋CaO2Ca(NO2)2；2NO2＋CaO2Ca(NO3)2。

Ca(OH)2+NO+NO2=Ca(NO2)2+H2O

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）向三頸燒瓶中加入稀硝酸之前，應(yīng)向裝置中通入一段時(shí)間的N2，原因是______________________。

（2）裝置D的名稱(chēng)是__________；裝置B中盛裝的試劑是___________。

（3）裝置F中的酸性K2Cr2O7溶液可將剩余的NO氧化成NO3-，溶液由橙色(Cr2O72-)變?yōu)榫G色（Cr3+），發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。

（4）已知Ca(NO2)2溶液顯弱堿性，其對(duì)應(yīng)的酸容易分解，產(chǎn)生NO氣體，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明裝置F中有亞硝酸鈣生成：_________________________________。

（5）工業(yè)上可用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣（含NO、NO2）反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2。

①若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，則會(huì)導(dǎo)致____________________________________；

②若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，則會(huì)導(dǎo)致____________________________________。

Answer 1

【答案】 排除裝置中的空氣，防止其將生成的NO氧化為NO2 U型具支干燥管 蒸餾水 Cr2O72-+2NO+6H+=2Cr3++2NO3-+3H2O 取少量E中反應(yīng)后的固體于試管中，滴加少許稀硫酸，試管口有紅棕色氣體生成 排放氣體中NO含量升高，污染環(huán)境 產(chǎn)品中Ca(NO3)2雜質(zhì)含量升高

【解析】（1）因?yàn)?/span>NO極易被氧氣氧化為NO2，所以實(shí)驗(yàn)先通一段時(shí)間的氮?dú)獾哪康氖菫榱藢⒀b置內(nèi)的空氣排凈，避免將NO氧化。

（2）裝置D為U形管，而且兩邊各有一個(gè)支管口，所以是U形具支干燥管。裝置B中的試劑就是水，其作用是為了將可能氧化出來(lái)的NO2轉(zhuǎn)化為NO。

（3）酸性K2Cr2O7溶液將NO氧化成NO3-， Cr2O72-變?yōu)?/span>Cr3+，顯然在反應(yīng)物中應(yīng)該添加氫離子，在生成物中應(yīng)該添加水，根據(jù)化合價(jià)升降相等、電荷守恒和原子個(gè)數(shù)守恒得到方程式為：Cr2O72-+2NO+6H+=2Cr3++2NO3-+3H2O。

（4）已知Ca(NO2)2溶液顯弱堿性，說(shuō)明HNO2是弱酸，其對(duì)應(yīng)的酸（HNO2）容易分解，產(chǎn)生NO氣體，所以可以選擇向樣品中加入強(qiáng)酸，利用強(qiáng)酸制弱酸的原則，生成HNO2，HNO2分解得到NO，NO被空氣氧化得到紅棕色的NO2，觀察現(xiàn)象就能證明NaNO2的存在。

（5）①若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，則對(duì)于題目給的第三個(gè)反應(yīng)，NO過(guò)量，最終排放會(huì)污染空氣。

②若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，則則對(duì)于題目給的第三個(gè)反應(yīng)，NO2過(guò)量，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：2Ca(OH)2+4NO2=Ca(NO2)2+ Ca(NO3)2+2H2O，所以產(chǎn)物中的硝酸鈣雜質(zhì)的含量會(huì)增加。