Question

13．亞硝酸鈉（NaNO₂）是一種常見的食品添加劑，使用時必須嚴格控制其用量．某興趣小組欲通過下面的實驗裝置制備NaNO₂并進行相關(guān)的檢驗．

查閱資料得知：
①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂
②2NO₂+Na₂O₂=2NaNO₃
（1）寫出裝置A燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
（2）B裝置的作用是將NO₂轉(zhuǎn)化為NO，同時銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO．
（3）寫出D中處理尾氣的離子反應(yīng)方程式5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5NO₃^-+3Mn²⁺+2H₂O．
（4）有同學(xué)認為裝置C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還有其它的固體產(chǎn)物，為制備純凈的NaNO₂應(yīng)在B、C裝置間增加一個裝置，寫出裝置及盛放試劑的名稱盛放堿石灰的干燥管（或U形管）．
（5）NaNO₂又稱“工業(yè)鹽”，其外觀與NaCl相似，有咸味，毒性較強，了解兩種物質(zhì)的鑒別方法尤為重要．將上述實驗得到的產(chǎn)品配成溶液完成下列實驗，寫出所加試劑及觀察到的現(xiàn)象． 可供選擇的試劑有：稀H₂SO₄，酸性KMnO₄溶液，F(xiàn)eCl₂溶液，KSCN溶液，淀粉KI溶液．
①利用HNO₂的不穩(wěn)定性．已知：2HNO₂=NO₂↑+NO↑+H₂O  向取樣溶液中加入稀H₂SO₄，產(chǎn)生紅棕色氣體．
②利用NO₂^-的還原性：向取樣溶液中加入酸性KMnO₄溶液，紫色褪去．
③利用NO₂^-的氧化性：向取樣溶液中加入FeCl₂溶液和KSCN溶液，溶液變紅（或淀粉KI溶液，溶液變藍）．

Answer 1

分析 制備NaNO₂并對其性質(zhì)作探究，由實驗裝置可知，A中發(fā)生C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，B中B裝置中NO₂與水反應(yīng)生成NO，同時銅與稀硝酸反應(yīng)也生成NO，C中發(fā)生2NO+Na₂O₂═2NaNO₂，D中高錳酸鉀吸收尾氣NO，
（1）裝置A燒瓶中，碳和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水，方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）B裝置中，NO₂與水反應(yīng)生成NO，同時銅與稀硝酸反應(yīng)也生成NO；
（3）D中高錳酸鉀氧化NO生成 硝酸根離子，高錳酸根離子被還原成錳離子；
（4）有同學(xué)認為裝置c中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還有碳酸鈉和氫氧化鈉，那么NO中混有CO₂、NO₂，可以在B、C之間增加裝有堿石灰或生石灰的裝置E，以吸收雜質(zhì)CO₂、NO₂；
（5）NaNO₂在酸性條件下不穩(wěn)定，生成紅棕色的二氧化氮，NaNO₂具有還原性，能使高錳酸鉀溶液褪色，NaNO₂具有氧化性，能將亞鐵離子氧化成鐵離子，或者將碘離子氧化成碘單質(zhì)，據(jù)此答題．

解答 解：（1）裝置A燒瓶中，碳和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為，
故答案為：；
（2）B裝置中，NO₂與水反應(yīng)生成NO，同時銅與稀硝酸反應(yīng)也生成NO，故答案為：將NO₂轉(zhuǎn)化為NO，同時銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO；
（3）D中高錳酸鉀氧化NO生成 硝酸根離子，高錳酸根離子被還原成錳離子，反應(yīng)的離子方程式為5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5 NO₃^-+3Mn²⁺+2H₂O，
故答案為：5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5 NO₃^-+3Mn²⁺+2H₂O；
（4）有同學(xué)認為裝置c中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還有碳酸鈉和氫氧化鈉，那么NO中混有CO₂、NO₂，可以在B、C之間增加裝有盛放堿石灰的干燥管（或U形管），以吸收雜質(zhì)CO₂、NO₂，
故答案為：盛放堿石灰的干燥管（或U形管）；
（5）NaNO₂在酸性條件下不穩(wěn)定，生成紅棕色的二氧化氮，NaNO₂具有還原性，能使高錳酸鉀溶液褪色，NaNO₂具有氧化性，能將亞鐵離子氧化成鐵離子，或者將碘離子氧化成碘單質(zhì)，
①利用HNO₂的不穩(wěn)定性，向取樣溶液中加入稀H₂SO₄，觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生紅棕色氣體；
②利用NO₂^-的還原性，向取樣溶液中加入酸性KMnO₄溶液，觀察到的現(xiàn)象是酸性KMnO₄溶液；
③利用NO₂^-的氧化性，向取樣溶液中加入FeCl₂溶液和KSCN溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液變紅，或者向取樣溶液中加入淀粉KI溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液變藍，
故答案為：①稀H₂SO₄，產(chǎn)生紅棕色氣體； ②酸性KMnO₄溶液，紫色褪去；③FeCl₂溶液和KSCN溶液，溶液變紅（或淀粉KI溶液，溶液變藍）．

點評 本題是一道實驗方案的設(shè)計和探究題，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，綜合性強，難度大．