Question

3．某化學(xué)興趣小組以木炭和濃硝酸為起始原料，探究一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉．設(shè)計(jì)裝置如下（忽略裝置中空氣的影響），請(qǐng)回答下列問題：

（1）組裝好儀器后，必須進(jìn)行的一項(xiàng)操作是檢查裝置的氣密性．
（2）裝置A的試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（3）推測B中可以觀察到的主要現(xiàn)象是銅片逐漸溶解，溶液逐漸變藍(lán)，產(chǎn)生無色氣泡；C裝置的作用是除去NO中混有的CO₂．
（4）裝置D中除生成NaNO₂外，還有另一種固態(tài)物質(zhì)Y，Y的化學(xué)式是NaOH；可以通過適當(dāng)改進(jìn)，不產(chǎn)生Y物質(zhì)，請(qǐng)你提出改進(jìn)方法：用裝有堿石灰的干燥管代替C裝置．
（5）已知：亞硝酸是弱酸，不穩(wěn)定，室溫下存在反應(yīng)3HNO₂═HNO₃+2NO↑+H₂O；在酸性溶液中，NO₂^-可將MnO₄^-還原為Mn²⁺且無氣體生成．
①寫出檢驗(yàn)D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉的方法：將生成物置于試管中，加入稀硫酸，若產(chǎn)生無色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉（或?qū)⑸�成物置于試管中，加入酸性KMnO₄溶液，若溶液紫色褪去，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉）；
②E裝置中試劑X可以是B．
A．稀硫酸  B．酸性高錳酸鉀溶液  C．稀硝酸  D．水．

Answer 1

分析 以木炭和濃硝酸為起始原料，探究一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉，由圖可知，組裝好儀器后，先檢查裝置的氣密性，A中發(fā)生C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，B中二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，然后Cu與硝酸反應(yīng)生成NO，C中利用NaOH溶液吸收二氧化碳，在D中NO與過氧化鈉反應(yīng)生成亞硝酸鈉，可能還發(fā)生水與過氧化鈉的反應(yīng)生成NaOH，結(jié)合信息在酸性溶液中，NO₂^-可將MnO₄^-還原為Mn²⁺且無氣體生成，可知X吸收亞硝酸，以此來解答．

解答 解：（1）組裝好儀器后，必須進(jìn)行的一項(xiàng)操作是檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置的氣密性；
（2）裝置A的試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（3）根據(jù)裝置圖可知，A中產(chǎn)生的NO₂在B中與水反應(yīng)生成HNO₃和NO，其中HNO₃與銅反應(yīng)，故銅片溶解，溶液變藍(lán)，產(chǎn)生氣泡；由于A中還產(chǎn)生了CO₂，故在通入D之前應(yīng)先用氫氧化鈉溶液將其除去NO中混有的CO₂，故答案為：銅片逐漸溶解，溶液逐漸變藍(lán)，產(chǎn)生無色氣泡；除去NO中混有的CO₂；
（4）由于NO通過氫氧化鈉溶液進(jìn)入D裝置時(shí)會(huì)帶入水蒸氣，根據(jù)原子守恒可知，生成的固體物質(zhì)應(yīng)該還有NaOH；若要避免生成NaOH，應(yīng)該除去水蒸氣，則改進(jìn)方法為用裝有堿石灰的干燥管代替C裝置，
故答案為：NaOH；用裝有堿石灰的干燥管代替C裝置；
（5）①根據(jù)所給信息可知，若檢驗(yàn)亞硝酸鈉，可以將其在酸性溶液中分解，也可以將其與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，則方法為將生成物置于試管中，加入稀硫酸，若產(chǎn)生無色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉（或?qū)⑸�成物置于試管中，加入酸性KMnO₄溶液，若溶液紫色褪去，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉），
故答案為：將生成物置于試管中，加入稀硫酸，若產(chǎn)生無色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉（或?qū)⑸�成物置于試管中，加入酸性KMnO₄溶液，若溶液紫色褪去，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉）；
②在酸性溶液中，NO₂^-可將MnO₄^-還原為Mn²⁺且無氣體生成，可知X吸收亞硝酸，則X為酸性高錳酸鉀溶液，故答案為：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)及實(shí)驗(yàn)裝置的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握裝置的作用、氣體的制備實(shí)驗(yàn)等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意氮族元素化合物知識(shí)的綜合應(yīng)用，題目難度不大．