Question

亞硝酸鈉被稱為工業鹽，在漂白、電鍍等方面應用廣泛。以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應制備亞硝酸鈉的裝置如下圖所示（部分夾持裝置略）。
已知：室溫下，①2NO+Na₂O₂→2NaNO₂  ②3NaNO₂+3HCl→3NaCl+HNO₃+2NO↑+H₂O；

③酸性條件下，NO或NO₂^–都能與MnO₄^–反應生成NO₃^–和Mn²⁺
完成下列填空：
（1）寫出濃硝酸與木炭反應的化學方程式                                     。
（2）B中觀察到的主要現象是                       ，D裝置的作用是         。
（3）檢驗C中產物有亞硝酸鈉的方法是                     。
（4）經檢驗C產物中除亞硝酸鈉外還含有副產物碳酸鈉和          ，為避免產生這些副產物應在B、C裝置間增加裝置E，畫出E并注明E中盛放的藥品名稱          。
（5）寫出檢驗C產物中是否含碳酸鈉的方法                                 。
（6）將1.56g過氧化鈉完全轉化成為亞硝酸鈉，理論上至少需要木炭        g。

Answer 1

（1）C+4HNO₃(濃)=加熱=CO₂+4NO₂+2H2O
（2）銅片逐漸溶解，溶液變為藍色，有無色氣體產生  吸收未反應的NO
（3）取樣，加入稀鹽酸，產生無色氣體，遇到空氣變為紅棕色
（4）氫氧化鈉　　干燥管 堿石灰
（5）取樣，加入酸性高錳酸鉀溶液，若有使澄清石灰水變渾濁的氣體產生，則有碳酸鈉
（6）0.36g（關系式法C~4NO₂~4/3 NO~2/3 Na2O2 ）

試題分析：（1）寫出濃硝酸與木炭在加熱條件下發生氧化還原反應的化學方程式C+4HNO₃(濃)=加熱=CO₂+4NO₂+2H2O。
（2）A中生成的二氧化氮進入B中并與水反應，生成了硝酸，硝酸和銅反應，觀察到的主要現象是銅片逐漸溶解，溶液變為藍色，有無色氣體產生，由于一氧化氮有毒，D裝置的作用是吸收未反應的NO。
（3）檢驗C中產物有亞硝酸鈉的方法是取樣，加入稀鹽酸，產生無色氣體，遇到空氣變為紅棕色。
（4）經檢驗C產物中除亞硝酸鈉外還含有副產物碳酸鈉和氫氧化鈉，氫氧化鈉是由水和過氧化鈉生成，為避免產生這些副產物應在B、C裝置間增加干燥裝置E，藥品名稱堿石灰放在干燥管中。
（5）檢驗碳酸根的方法：取樣，加入酸性高錳酸鉀溶液，若有使澄清石灰水變渾濁的氣體產生，則有碳酸鈉。
（6）將1.56g過氧化鈉是0.02mol，完全轉化成為亞硝酸鈉，根據①2NO+Na₂O₂→2NaNO_2，生成NaNO₂ 0.04mol，C+4HNO₃(濃)=CO₂+4NO₂+2H₂O，3NO₂+2H₂O=2HNO₃ + NO +H₂O，得出關系式1.5C---2NaNO_2,可求得碳的物質的量為0.03mol，理論上至少需要木炭0.36g。