Question

【題目】亞硝酸鈉（NaNO2）被稱為工業鹽，在漂白、電鍍等方面應用廣泛．以木炭、濃硝酸、水為原料制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示．
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+ ．
請按要求回答下列問題：
（1）檢查完該裝置的氣密性，裝入藥品后，實驗開始前通入一段時間氣體X，然后關閉彈簧夾，再滴加濃硝酸，加熱控制B中導管均勻地產生氣泡．則X為 ， 上述操作的作用是 ．
（2）B中觀察到的主要現象是 ．
（3）A中盛裝濃HNO3的儀器名稱為 ， A裝置中反應的化學方程式為 ．
（4）D裝置中反應的離子方程式為 ．
（5）預測C中反應開始階段，產物除NaNO2外，還含有的副產物有Na2CO3和 ． 為避免產生這些副產物，應在B、C裝置間增加裝置E，則E中盛放的試劑名稱為 ．
（6）利用改進后的裝置，將3.12g Na2O2完全轉化成為NaNO2 ， 理論上至少需要木炭g．

Answer 1

【答案】
（1）氮氣（或稀有氣體）；排盡空氣，防止生成的NO被O2氧化
（2）紅棕色氣體消失，銅片溶解，溶液變藍，導管口有無色氣泡冒出
（3）分液漏斗；C+4HNO3 CO2↑+4NO2↑+2H2O
（4）3MnO4﹣+5NO+4H+═3Mn2++5NO3﹣+2H2O
（5）NaOH；堿石灰
（6）0.48
【解析】解：（1.）生成的NO被O2氧化，故為防止NO被氧化，實驗開始前通入一段時間氣體氮氣，排盡空氣； 所以答案是：氮氣（或稀有氣體）；排盡空氣，防止生成的NO被O2氧化；
（2.）二氧化氮在B中與水反應是硝酸，硝酸與Cu反應生成硝酸銅與NO，觀察到的現象為：紅棕色氣體消失，銅片溶解，溶液變藍，導管口有無色氣泡冒出；
所以答案是：紅棕色氣體消失，銅片溶解，溶液變藍，導管口有無色氣泡冒出；
（3.）由儀器構造可知A中盛裝濃HNO3的儀器為分液漏斗；C與HNO3（濃）反應生成二氧化碳與二氧化氮，反應方程式為：C+4HNO3 CO2↑+4NO2↑+2H2O；
所以答案是：分液漏斗；C+4HNO3 CO2↑+4NO2↑+2H2O；
（4.）由題目信息，酸性條件下，NO能與MnO4﹣反應生成NO3﹣和Mn2+ ， 反應離子方程式為：3MnO4﹣+5NO+4H+=3Mn2++5NO3﹣+2H2O；
所以答案是：3MnO4﹣+5NO+4H+═3Mn2++5NO3﹣+2H2O；
（5.）二氧化碳、水蒸氣與過氧化鈉反應的得到碳酸鈉、氫氧化鈉，可以在B、C之間添加成分堿石灰的裝置，吸收除去二氧化碳，并干燥NO氣體；
所以答案是：NaOH；堿石灰；
（6.）n（Na2O2）= =0.04mol，根據2NO+Na2O2=2NaNO2知，0.04mol過氧化鈉反應需要0.08molNO，設參加反應的碳為 nmol，根據C+4HNO3（濃） CO2↑+4NO2↑+2H2O知，生成4nmolNO2 ， 根據3NO2+H2O=2HNO3+NO，可知4nmolNO2與水反應生成4nmol× = nmol硝酸和 nmolNO，再根據3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O可知，硝酸與銅反應生成的NO為 nmol× = nmol，所以 nmol+ nmol=2nmol=0.08mol，可得n=0.04mol，則需要碳的質量=12g/mol×0.04mol=0.48g；
所以答案是：0.48g．