Question

【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)是工業鹽的主要成分，在漂白、電鍍等方面應用廣泛。實驗室以木炭、濃硝酸、Na2O2為主要原料按照如圖所示裝置制各亞硝酸鈉（加熱裝置及部分夾持裝置已略去），反應原理為：2NO+Na2O2=2NaNO2。

回答下列問題：

（1）A裝置中反應的化學方程式為__________________。

（2）B裝置中銅的作用是__________________。

（3）充分反應后，C中生成的固體除NaN02外，還可能有雜質生成，應在B、C之間加一個裝置，該裝置所盛放試劑的名稱是_________________。

（4）檢查裝置氣密性并裝入藥品后，以下實驗操作步驟正確的順序為____________________填標號）。

a．打開彈簧夾，向裝置中通入N2 b．點燃酒精燈

c．向三頸燒瓶中滴加濃硝酸 d．熄滅酒精燈

e．關閉分液漏斗旋塞 f.停止通入N2

（5）D裝置用于尾氣處理，寫出D中反應的離子方程式：___________________。

（6）利用改進后的裝置，將7.8gNa2O2完全轉化成NaNO2，理論上至少需要木炭____g。

Answer 1

【答案】 C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 銅可以和二氧化氮與水反應生成的硝酸反應，提高NO產率 堿石灰 acebdf 5NO＋3MnO＋4H＋=== 5NO＋3Mn2+＋2H2O 1.2

【解析】（1）A裝置中發生碳與濃硝酸的反應，反應的化學方程式為C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。（2）裝置B中是A裝置生成的二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，3NO2+H2O＝2HNO3+NO，硝酸和銅反應生成硝酸銅，一氧化氮和水，因此B裝置中銅的作用是銅可以和二氧化氮與水反應生成的硝酸反應，提高NO產率。（3）因為一氧化氮中混有二氧化碳和水蒸汽，二氧化碳和過氧化鈉發生的反應生成碳酸鈉和氧氣，水與過氧化鈉反應生成氫氧化鈉，故C產物中除亞硝酸鈉外還含有副產物碳酸鈉和氫氧化鈉，為避免產生這些副產物，應在B、C裝置間增加裝置E，E中盛放的試劑應堿石灰，用來吸收二氧化碳和水蒸氣；（4）由于該實驗中有氣體參加，所以在組裝好儀器后首先要檢查裝置的氣密性，再裝藥品，由于實驗過程中有一氧化氮產生，所以要將裝置中的空氣全部排盡，再進行實驗，可以利用氮氣排空氣。又因為NO有毒，所以最后需要利用氮氣把剩余的NO全部排入酸性高錳酸鉀溶液中，因此實驗操作順序為acebdf；（5）NO與酸性高錳酸鉀溶液反應的離子方程式為5NO＋3MnO4－＋4H＋＝5NO3－＋3Mn2+＋2H2O。（6）n（Na2O2）＝7.8g÷78g/mol＝0.1mol，根據C+4HNO3（濃）CO2↑+4NO2↑+2H2O，3NO2+H2O＝2HNO3+NO，有關系式C～4NO2～4/3NO～8/3HNO3，根據3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，有關系式HNO3～3/8Cu～1/4NO，則有C～2/3NO，所以碳與總的NO的關系式為C～（4/3+2/3）NO，根據2NO+Na2O2＝2NaNO2，可知碳與Na2O2的關系式為C～Na2O2，所以7.8g過氧化鈉完全轉化成為亞硝酸鈉，理論上至少需要碳的質量為0.1mol×12g/mol＝1.2g。