Question

己知木炭在一定条件下与浓硝酸反应生成两种+4价的氧化物。为了探究一氧化氮(NO)能否与过氧化钠反应，以及反应后的产物中是否有亚硝酸钠(NaNO₂)，某小组同学设计了如图所示装置（夹持仪器和连接用的乳胶管已经省略）。

（1）写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式_________________________。

（2）为了完成该实验，请按气流方向顺序连接以上装置：A →（）→（）→ ( ) →（）→尾气处理装置（略）。检查气密性并装入药品后，要进行：a．点燃酒精灯，B．滴加浓硝酸，C．通入一段时间的氮气。以上三项操作的正确顺序是_________（填字母编号），反应开始时先通入氮气的主要目的是_____________。

（3）实验中装置C的作用是        ；装置E中观察到的主要实验现象有           。

（4）某同学经查阅资料后发现亚硝酸是弱酸，性质不稳定，室温下易分解生成一氧化氮。装置D中充分反应后，设计实验证明D中是否有亚硝酸钠生成：                     。（写出检验步骤及现象）。

（5）若将7.8g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠，理论上至少需要木炭______g。

Answer

（1）C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O （2）A→E→C→B→D c b a 排除装置内空气，防止氧气将NO氧化（3）除去NO中混有的CO2(或CO2和NO2） 铜片逐渐溶解，溶液变蓝，有无色气泡冒出（或红棕色气体变为无色气体）（4）取装置D中固体少量于试管中，加入适量稀硫酸，若有气泡冒出且在溶液上方变成红棕色，证明D中有亚硝酸钠生成。（5）1.2

【解析】

试题分析：(1)装置A中浓硝酸和碳加热发生反应生成二氧化氮、二氧化碳和水，根据得失电子守恒配平可得反应的化学方程式是C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。欲探究一氧化氮(NO)能否与过氧化钠反应，须将NO2尽可能多的转化成NO，装置E中发生两个反应：3NO2+ H2O =2HNO3 +NO、3Cu+8HNO3(稀)=Cu( NO3)2+2NO↑十+4H2O，反应现象为铜片溶解，溶液变蓝，有无色气体冒出；通过装置C中的NaOH溶液吸收CO2和残余的NO2，再用无水氯化钙干燥即可得到纯净的NO，最后将一氧化氮与过氧化钠反应(2NO+Na2O2=2NaNO2)即可。故为了完成该实验，请按气流方向顺序是A→E→C→B→D；因该实验中，空气中的氧气能够和NO反应，故必须先将装置中的空气排出，然后向三颈瓶中加入硝酸后再开始加热（三颈瓶的用法类似烧瓶，不能用来加热固体）。以上三项操作的正确顺序是 c b a；(3) 实验中装置C的作用是除去NO中混有的CO2(或CO2和NO2）；装置E中观察到的主要实验现象有铜片逐渐溶解，溶液变蓝，红棕色气体变为无色气体；(4) 证明D中是否有亚硝酸钠生成的实验操作是取装置D中固体少量于试管中，加入适量稀硫酸或稀盐酸，若有气泡冒出且在溶液上方变成红棕色，证明D中有亚硝酸钠生成。(5)根据装置A、E、D中的反应可知，碳、NO2、NO、NaNO2、Na2O2的物质的量对应关系为C～4NO2～2NO～2NaNO2～Na2O2，所以7.8 g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠理论上至少需要1.2g木炭。

考点：考查物质的性质、检验、装置的连接及有关计算的知识。