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【题目】亚硝酸钠常用作食品防腐剂。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应生成气体的成分。

已知:N02和NO的沸点分别是21℃和-152℃。

回答下列问题:

(l)组装好仪器后,接下来进行的操作是 ___;装置C的作用是 ___

(2)滴入硫酸前需要通入N2,其目的是 ___;实验结束后还需要继续通入N2的目的是____

(3)关闭弹簧夹K1,打开分液漏斗活塞,滴入70%硫酸后,A中产生红棕色气体。确认A中还含有NO的依据是____;A中发生反应的化学方程式为_____

(4)如果向D中通入过量O2,则装置E中发生反应的离子方程式为____;如果没有装置B,对实验结论造成的影响是 ___

【答案】检查装置气密性 冷凝使NO2完全液化 排尽装置内的空气防止对一氧化氮的检验造成干扰 把装置中残留的有毒气体全部赶入E中被吸收 打开K2,向D中通入氧气,出现红棕色气体 2NaN02+ H2SO4=Na2SO4+NO↑+ NO2↑+H2O 4NO2+O2+4OH-=4NO3-+2H2O 水会与NO2反应产生NO,影响后面NO的检验

【解析】

硫酸与亚硝酸钠反应生成气体的成分为NO、NO2,其中NO遇空气中的氧气被氧化成NO2,所以实验开始前要将装置中的空气排尽,反应前通入氮气的目的是排尽装置内的空气,防止产生的NO被氧化成NO2。根据各部分装置的作用可知,B吸收水蒸气起干燥作用、C是冷却收集NO2、D是检验NO的生成、E是尾气处理装置防止污染空气。

(1)气体发生和反应装置需要装置气密性好,组装好仪器后需要检查装置气密性;装置C中的冰盐水能够降低温度,使NO2完全冷凝液化,故答案为:检查装置气密性;冷凝使NO2完全液化;

(2)硫酸与亚硝酸钠反应生成气体的成分为NO、NO2,其中NO遇空气中的氧气被氧化成NO2,滴入硫酸前需要通入N2,目的是排尽装置内的空气,防止产生的NO被氧化成NO2;NO和NO2是有毒气体,实验结束后还需要继续通入N2可以使装置中残留的气体全部赶入E中,被氢氧化钠溶液完全吸收,故答案为:排尽装置内的空气防止对一氧化氮的检验造成干扰;把装置中残留的有毒气体全部赶入E中被吸收;

(3)关闭弹簧夹K1,打开分液漏斗活塞,滴入70%硫酸后,亚硝酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、一氧化氮、二氧化氮和水,反应的化学方程式为2NaN02+ H2SO4=Na2SO4+NO↑+ NO2↑+H2O;反应生成的混合气体通过装置C后,NO2冷凝使NO2完全液化,NO进入装置D中,打开K2,向D中通入氧气,一氧化氮与氧气反应生成红棕色的二氧化氮,故答案为:打开K2,向D中通入氧气,出现红棕色气体;2NaN02+ H2SO4=Na2SO4+NO↑+ NO2↑+H2O;

(4)如果向D中通入过量O2,则装置E中二氧化氮、氧气和氢氧化钠反应生成硝酸钠和水,其反应离子方程式为:4NO2+O2+4OH-=4NO3-+2H2O,如果没有装置B,二氧化氮和水反应生成一氧化氮,干扰一氧化氮检验,故答案为:4NO2+O2+4OH-=4NO3-+2H2O;水蒸气存在,会与NO2反应产生NO,影响后面NO的检验。

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(3)关闭B的活塞,ClO2D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是_____________________________________________________________

(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________

ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是

________________________________________________________________________

(5)已吸收ClO2气体的稳定剂和稳定剂,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是________________,原因是________________________________________________________________________

3

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