Question

【題目】亞硝酸鈣[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加劑的主要原料，某學習小組設計實驗制備亞硝酸鈣，實驗裝置如圖所示。（夾持裝置略去）

已知：2NO＋CaO2Ca(NO2)2；2NO2＋CaO2Ca(NO3)2。

Ca(OH)2+NO+NO2=Ca(NO2)2+H2O

請回答下列問題：

（1）向三頸燒瓶中加入稀硝酸之前，應向裝置中通入一段時間的N2，原因是______________________。

（2）裝置D的名稱是__________；裝置B中盛裝的試劑是___________。

（3）裝置F中的酸性K2Cr2O7溶液可將剩余的NO氧化成NO3-，溶液由橙色(Cr2O72-)變為綠色（Cr3+），發生反應的離子方程式為_______________________________。

（4）已知Ca(NO2)2溶液顯弱堿性，其對應的酸容易分解，產生NO氣體，設計實驗證明裝置F中有亞硝酸鈣生成：_________________________________。

（5）工業上可用石灰乳和硝酸工業的尾氣（含NO、NO2）反應，既能凈化尾氣，又能獲得應用廣泛的Ca(NO2)2。

①若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，則會導致____________________________________；

②若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，則會導致____________________________________。

Answer 1

【答案】 排除裝置中的空氣，防止其將生成的NO氧化為NO2 U型具支干燥管 蒸餾水 Cr2O72-+2NO+6H+=2Cr3++2NO3-+3H2O 取少量E中反應后的固體于試管中，滴加少許稀硫酸，試管口有紅棕色氣體生成 排放氣體中NO含量升高，污染環境 產品中Ca(NO3)2雜質含量升高

【解析】（1）因為NO極易被氧氣氧化為NO2，所以實驗先通一段時間的氮氣的目的是為了將裝置內的空氣排凈，避免將NO氧化。

（2）裝置D為U形管，而且兩邊各有一個支管口，所以是U形具支干燥管。裝置B中的試劑就是水，其作用是為了將可能氧化出來的NO2轉化為NO。

（3）酸性K2Cr2O7溶液將NO氧化成NO3-， Cr2O72-變為Cr3+，顯然在反應物中應該添加氫離子，在生成物中應該添加水，根據化合價升降相等、電荷守恒和原子個數守恒得到方程式為：Cr2O72-+2NO+6H+=2Cr3++2NO3-+3H2O。

（4）已知Ca(NO2)2溶液顯弱堿性，說明HNO2是弱酸，其對應的酸（HNO2）容易分解，產生NO氣體，所以可以選擇向樣品中加入強酸，利用強酸制弱酸的原則，生成HNO2，HNO2分解得到NO，NO被空氣氧化得到紅棕色的NO2，觀察現象就能證明NaNO2的存在。

（5）①若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，則對于題目給的第三個反應，NO過量，最終排放會污染空氣。

②若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，則則對于題目給的第三個反應，NO2過量，會發生如下反應：2Ca(OH)2+4NO2=Ca(NO2)2+ Ca(NO3)2+2H2O，所以產物中的硝酸鈣雜質的含量會增加。