Question

工业上常用亚硝酸钠(NaNO₂)作媒染剂、漂白剂、钢材缓蚀剂、金属热处理剂。某兴趣小组用下列装置制备NaNO₂并探究NO、NO₂的某一化学性质(A中加热装置已略去)。

已知：①2NO＋Na₂O₂＝2NaNO₂；

②NO能被酸性KMnO₄氧化成NO₃^-，MnO₄^-被还原为Mn^2＋

请回答下列问题：

(1)装置A三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为__________________。

(2)用上图中的装置制备NaNO₂，其连接顺序为：a→_____________→h(按气流方向，用小写字母表示)，此时活塞K₁、K₂如何操作_______________________。

(3)E装置发生反应的离子方程式是________________________。

(4)通过查阅资料，NO₂或NO可能与溶液中Fe²⁺发生反应。某同学选择上述装置并按A→C→E顺序连接，E中装入FeSO₄溶液，进行如下实验探究。

步骤②操作的目的是__________________；步骤③C瓶中发生的化学方程式为________________；

通过实验可以得出：___________(填“NO₂、NO中的一种或两种”)和溶液中Fe²⁺发生反应使溶液呈深棕色。

Answer

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O debcfg(b与c、f与g可以互换) 关闭K1，打开K2(2分) 3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O 排尽装置中残留的NO2 3NO2+ H2O == 2HNO3+ NO NO

【解析】(1)装置A三颈烧瓶中是足量的浓硝酸与铜反应，其化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；（2）用上图中的装置制备NaNO2，将在A装置中制得的二氧化氮通过C装置的水转化为一氧化氮，再通过B装置干燥后通入D装置与过氧化钠反应而制得，反应原理为：2NO+Na2O2=2NaNO2，故其连接顺序为：adebcfgh(b与c、f与g可以互换)，此时应关闭K1，打开K2，让二氧化氮通过C装置与水反应转化为一氧化氮；(3)E装置中过量的一氧化氮进入与酸性高锰酸钾反应被氧化为NO3-，而被还原为Mn2+，则发生反应的离子方程式是:3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O；(4)停止A中反应，打开弹簧夹K2、关闭K1，持续通入N2一段时间，是将反应产生的NO2通过C装置中的水将其转化为NO，从而排尽装置中残留的NO2，以便宜进行步骤③；步骤③C瓶中水将NO2转化为NO，发生的化学方程式为：3NO2+ H2O =2HNO3+NO；步骤①NO2通入FeSO4溶液，可能是NO2与水反应转化的NO与Fe2+反应使溶液呈深棕色，而在排除NO2的干扰情况下，通入的NO与Fe2+反应使溶液呈深棕色，可以证明NO和溶液中Fe2+发生反应使溶液呈深棕色。