Question

18．亚硝酸钠在漂白、电镀等方面应用广泛．现以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图所示（部分夹持装置略）．已知：

①3NaNO₂+3HCl═3NaCl+HNO₃+2NO↑+H₂O
②酸性条件下，NO与NO₃^-都能与MnO₄^-反应生成NO₃^-和Mn²⁺；
完成下列填空：
（1）写出a仪器的名称分液漏斗．
（2）为避免B中逸出的气体中混有的杂质气体与Na₂O₂反应，应在B、C装置间增加一个装置，则该装置中盛放的药品名称为碱石灰（或氢氧化钠固体或氧化钙固体）．
（3）写出NO与Na₂O₂在常温下生成NaNO₂室温化学反应方程式2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；当该反应中转移0.1mole^-时，理论上吸收标准状况下NO的体积为2.24L．
（4）将11.7g过氧化钠完全转化成亚硝酸钠，理论上至少需要木炭1.8g．
（5）NO₂易溶于水．将体积为V mL的试管充满NO₂后倒扣在水中，见图2．
①NO₂溶于水的化学方程式是3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO．
②使试管中NO₂完全被水吸收的操作是缓缓通入V/4mL氧气．

Answer 1

分析 （1）根据装置图可知仪器名称；
（2）因为一氧化氮中混有二氧化碳和水蒸汽，二氧化碳和过氧化钠发生的反应生成碳酸钠和氧气，水与过氧化钠反应生成氢氧化钠，为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置用来吸收二氧化碳和水蒸气；
（3）根据电子得失守恒及元素守恒可写出NO与Na₂O₂在常温下生成NaNO₂的方程式，根据方程式中转移电子数目计算出NO的体积；
（4）根据①C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，②3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；③2NO+Na₂O₂→2NaNO₂进行计算；
（5）NO₂与水反应生成一氧化氮和硝酸，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，据此确定试管中NO₂完全被水吸收的操作．

解答 解：（1）根据装置图可知a仪器的名称为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（2）因为一氧化氮中混有二氧化碳和水蒸汽，二氧化碳和过氧化钠发生的反应生成碳酸钠和氧气，水与过氧化钠反应生成氢氧化钠，为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置装碱石灰（或氢氧化钠固体或氧化钙固体），用来吸收二氧化碳和水蒸气，
故答案为：碱石灰（或氢氧化钠固体或氧化钙固体）；
（3）根据电子得失守恒及元素守恒可写出NO与Na₂O₂在常温下生成NaNO₂的方程式为2NO+Na₂O₂=2NaNO₂，该反应中电子转移数目为1e^-，根据方程式可知，当反应中转移0.1mole^-时，吸收NO的物质的量为0.1mol，则NO的体积为2.24L，
故答案为：2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；2.24；
（4）根据①C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，②3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，有关系式C～4NO₂～$\frac{4}{3}$NO～$\frac{8}{3}$HNO₃，根据③3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
有关系式HNO₃～$\frac{3}{8}$Cu～$\frac{1}{2}$NO，则有C～$\frac{2}{3}$NO，所以碳与总的NO的关系式为C～（$\frac{4}{3}$+$\frac{2}{3}$）NO，根据④2NO+Na₂O₂═2NaNO₂，可知碳与Na₂O₂的关系式为C～Na₂O₂，所以11.7g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠，理论上至少需要碳的质量为$\frac{11.7}{78}$×12g=1.8g，
故答案为：1.8．
（5）①NO₂与水反应生成一氧化氮和硝酸，反应方程式为3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，
故答案为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
②由于一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，结合①中的反应可得反应4NO₂+H₂O+O₂═4HNO₃，所以要使此试管中NO₂完全被水吸收可向试管中缓缓通入V/4 mL氧气，
故答案为：缓缓通入V/4 mL氧气．

点评 本题考查了物质制备实验方案的设计和信息判断，物质性质的理解应用，注意实验过程中的反应现象分析，掌握基础是关键，（5）中的计算是本题的难点，题目难度中等．