Question

某些資料認為：NO、NO₂不能與Na₂O₂反應。某小組學生提出質疑，他們從理論上分析過氧化鈉和二氧化氮都有氧化性，根據化合價升降原則提出假設：

假設Ⅰ．過氧化鈉氧化二氧化氮
假設Ⅱ．二氧化氮氧化過氧化鈉
（1）小組甲同學設計實驗如下：
①試管A中反應的化學方程式是         。
②待試管B中收集滿氣體，向試管B中加入適量 Na₂O₂粉末，塞緊塞子，輕輕振蕩試管內粉末，觀察到紅棕色氣體迅速消失；再將余燼木條迅速伸進試管內，看見木條復燃。甲同學認為假設Ⅱ正確；乙同學認為該裝置不能達到實驗目的，為達到實驗目的，在A、B之間增加一個裝置，該裝置的作用是        。
③乙同學用改進后裝置，重復了甲同學的實驗操作，觀察到紅棕色氣體迅速消失；余燼木條未復燃。得出結論：假設Ⅰ正確。NO₂和Na₂O₂反應的方程式是       。
（2）丙同學認為NO易與O₂發生反應，應更易被Na₂O₂氧化。
查閱資料：① 2NO+Na₂O₂＝2NaNO₂
②6NaNO₂+3H₂SO₄＝3Na₂ SO₄+ 2HNO₃+4NO↑+2H₂O；
③酸性條件下，NO或NO₂^–都能與MnO₄^–反應生成NO₃^–和Mn²⁺
丙同學用下圖所示裝置(部分夾持裝置略)探究NO與Na₂O₂的反應。

①B中觀察到的主要現象是          ，F裝置的作用是         。
②在反應前，打開彈簧夾，通入一段時間N₂，目的是        。
③充分反應后，檢驗D裝置中發生反應的實驗是        。

Answer 1

（1）①Cu+4HNO₃(濃）＝ Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O (2分)
②除去生成NO₂氣體中混有的水蒸氣(2分)；③ Na₂O₂+2NO₂＝2NaNO₃ (2分)
（2）①銅片逐漸溶解，溶液變為藍色，有無色氣泡產生 (2分)；吸收未反應的NO (2分)
②將裝置中的空氣排出(2分)
③取D裝置中產物少許，加入稀鹽酸，若產生無色氣體，遇到空氣變為紅棕色，產物是亞硝酸鈉，反之為硝酸鈉。(2分)

試題分析：（1）①試管A中反應Cu+4HNO₃(濃）＝Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O。
②H₂O容易與Na₂O₂反應，為達到實驗目的，故在A、B之間增加一個干燥裝置。
③乙同學用改進后裝置，重復了甲同學的實驗操作，觀察到紅棕色氣體迅速消失；余燼木條未復燃，證明沒有O₂生成。即Na₂O₂+2NO₂＝2NaNO₃。
（2）①B中觀察到銅片逐漸溶解，溶液變為藍色，有無色氣泡產生；F裝置的作用是吸收未反應的NO。
②在反應前，打開彈簧夾，通入一段時間N₂，目的是將裝置中的空氣排出，防止O₂氧化NO。
③充分反應后，檢驗D裝置中發生反應的實驗：取D裝置中產物少許，加入稀鹽酸，若產生無色氣體，遇到空氣變為紅棕色，產物是亞硝酸鈉，反之為硝酸鈉。₂能否與Na₂O₂反應進行探究和評價。