Question

10．亚硝酸钠是重要的防腐剂．某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料，设计如下装置利     用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠．（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验），查阅资料：①HNO₂为弱酸，室温下存在反应3HNO₂=HNO₃+2NO↑+H₂O；
②在酸性溶液中，NO₂^-可将MnO₄^-还原为Mn²⁺．
③NO不与碱反应，可被酸性KMnO₄溶液氧化为硝酸

实验操作：①关闭弹簧夹，打开A中分液漏斗活塞，滴加一定量浓硝酸，加热；
②一段时间后停止加热；③从C中取少量固体，检验是否是亚硝酸钠．
回答下列问题：
（1）装置中仪器a的名称为分液漏斗；D装置的作用是除去未反应的NO，防止污染空气．
（2）A中反应的化学方程式是C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；C中反应生成NaNO₂的化学方程式是2NO+Na₂O₂=2NaNO₂．
（3）检验C中产物有亚硝酸钠的正确操作是b．
a．取少量生成物溶于水充分振荡，滴加酚酞试液，若溶液变红，则含有NaNO₂．
b．取少量生成物溶于稀硫酸，若产生无色气体并在液体上方变为红棕色，则含有NaNO₂．
（4）经检验C产物中亚硝酸钠含量较少．
①．甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠，还可能有其它固体物质．为排除干扰，甲在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应是碱石灰（写名称）．
②．乙同学认为除上述干扰因素外，还会有空气参与反应导致产品不纯，所以在实验操作①前应增加一步操作，该操作是打开弹簧夹，通入N₂一段时间．
（5）NaNO₂有毒，国家规定肉制品中NaNO₂含量不能超过30mg/kg．从1000g隔夜熟肉中提取NaNO₃与NaNO₂后，配成溶液，再用0.00500mol/L的高锰酸钾（酸性）溶液滴定，消耗高锰酸钾溶液16.00mL，由此计算隔夜熟肉中NaNO₂的含量是13.8mg/kg．

Answer 1

分析 装置A中是浓硝酸和碳加热发生的反应，反应生成二氧化氮和二氧化碳和水，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，硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水；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，
（1）根据装置图可知仪器a的名称，实验中的尾气NO，会污染空气，所以要加以吸收；
（2）装置A中是浓硝酸和碳加热发生的反应，反应生成二氧化氮和二氧化碳和水，过氧化钠与NO反应会生成NaNO₂；
（3）依据亚硝酸钠具有氧化性或还原性，选择还原剂或氧化剂发生的反应现象证明产物中是否是亚硝酸钠；
（4）①、二氧化碳会和过氧化钠发生的反应，对反应产生干扰，需要除去；
②、为避免装置中的空气导致产品不纯，需要打开弹簧夹通入氮气排净装置中的空气；
（5）依据电子得失守恒可知，亚硝酸钠与高锰酸钾（酸性）溶液发生氧化还原反应的关系式为5NaNO₂～KMnO₄，可计算出1000g隔夜熟肉中NaNO₂的质量，并据此计算隔夜熟肉中NaNO₂的含量．

解答 解：（1）根据装置图可知仪器a的名称为分液漏斗，实验中的尾气NO，会污染空气，所以D装置的作用是除去未反应的NO，防止污染空气，
故答案为：分液漏斗；除去未反应的NO，防止污染空气；
（2）装置A中是浓硝酸和碳加热发生的反应，反应生成二氧化氮和二氧化碳和水，反应方程式为C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，过氧化钠与NO反应会生成NaNO₂，反应的化学方程为2NO+Na₂O₂=2NaNO₂，
故答案为：C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；
（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，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，
故选b，
故答案为：b；
（4）①、为排除干扰在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应碱石灰，用来吸收二氧化碳；
故答案为：碱石灰；
②．为避免装置中的空气导致产品不纯，需要打开弹簧夹通入氮气排净装置中的空气，
故答案为：打开弹簧夹，通入N₂一段时间；
（5）依据电子得失守恒可知，亚硝酸钠与高锰酸钾（酸性）溶液发生氧化还原反应的关系式为5NaNO₂～2KMnO₄，可计算出1000g隔夜熟肉中NaNO₂的质量为2.5×0.00500mol/L×16.00mL×10^-3×69=13.8mg，所以隔夜熟肉中NaNO₂的含量为13.8mg/kg，
故答案为：13.8．

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，题目难度中等．