Question

（12分）亚硝酸钠被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。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下图所示（部分夹持装置略）。

已知：室温下，①2NO+Na2O2 ＝ 2NaNO2

②3NaNO2+3HCl == 3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O；

③酸性条件下，NO或NO2– 都能与MnO4–反应生成NO3– 和Mn2+

完成下列填空：

（1）写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式 。

（2）B中观察到的主要现象是有无色气体产生和 ，D装置的作用是 。

（3）检验C中产物有亚硝酸钠的方法是 。

（4）经检验C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠，为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加装置，则该装置中盛放的药品名称 。

（5）将1.56g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠，理论上至少需要木炭 g。

 

Answer 1

（1）C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O（2分）

（2）铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色 （2分） 吸收未反应的NO（2分）

（3）取样，加入稀盐酸，产生无色气体，遇到空气变为红棕色（2分）

（4）碱石灰 （2分） （5）0.36g（关系式法C~4NO2~4/3 NO~2/3 Na2O2 ）（2分）

【解析】

试题分析：（1）装置A中是浓硝酸和碳加热发反应，反应生成二氧化氮和二氧化碳和水，反应的化学方程式为C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O；

（2）装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，所以反应现象为溶液变蓝，铜片溶解，导管口有无色气体冒出；通过装置C中的过氧化钠吸收一氧化氮、二氧化碳，最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气，故答案为：溶液变蓝，铜片溶解，导管口有无色气体冒出；除去未反应的NO，防止污染空气；

（3）检验亚硝酸钠的实验设计为将生成物置于试管中，加入稀盐酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠．反应的离子方程式是3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O，或将生成物置于试管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，则D中产物是亚硝酸钠，反应的离子方程式是5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O，故答案为：将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠；

（4）生成碳酸钠的反应是由于二氧化碳和过氧化钠发生反应，生成氢氧化钠是由于水蒸气和过氧化钠反应，所以要避免生成碳酸钠和氢氧化钠，需要除去二氧化碳和水蒸气，因此为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加盛有碱石灰的装置；

（5）1.56g过氧化钠的物质的量是1.56g÷78g/mol＝0.02mol，则根据2NO+Na2O2 ＝ 2NaNO2可知需要NO是0.04mol。浓硝酸转化为NO，得到3个电子，因此生成0.04molNO需要0.12mol。碳在反应中失去4个电子，所以碳的物质的量是0.12mol÷4＝0.03mol，其质量是0.03mol×12g/mol＝0.36g。

考点：考查物质制备实验方案的设计和信息判断、计算，物质性质的理解应用等