Question

亚硝酸钠(NaNO₂)是工业盐的主要成分，在漂白、电镀等方面应用广泛。实验室以木炭、浓硝酸、Na₂O₂为主要原料按照如图所示装置制各亚硝酸钠（加热装置及部分夹持装置已略去），反应原理为：2NO+Na₂O₂=2NaNO₂。

回答下列问题：

（1）A装置中反应的化学方程式为__________________。

（2）B装置中铜的作用是__________________。

（3）充分反应后，C中生成的固体除NaN0₂外，还可能有杂质生成，应在B、C之间加一个装置，该装置所盛放试剂的名称是_________________。

（4）检查装置气密性并装入药品后，以下实验操作步骤正确的顺序为____________________填标号）。

a．打开弹簧夹，向装置中通入N₂    b．点燃酒精灯

c．向三颈烧瓶中滴加浓硝酸    d．熄灭酒精灯

e．关闭分液漏斗旋塞    f.停止通入N₂

（5）D装置用于尾气处理，写出D中反应的离子方程式：___________________。

（6）利用改进后的装置，将7.8gNa₂O₂完全转化成NaNO₂，理论上至少需要木炭____g。

Answer

C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 铜可以和二氧化氮与水反应生成的硝酸反应，提高NO产率 碱石灰 acebdf 5NO＋3MnO＋4H＋=== 5NO＋3Mn2+＋2H2O 1.2

【解析】（1）A装置中发生碳与浓硝酸的反应，反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。（2）装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，3NO2+H2O＝2HNO3+NO，硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，因此B装置中铜的作用是铜可以和二氧化氮与水反应生成的硝酸反应，提高NO产率。（3）因为一氧化氮中混有二氧化碳和水蒸汽，二氧化碳和过氧化钠发生的反应生成碳酸钠和氧气，水与过氧化钠反应生成氢氧化钠，故C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠，为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应碱石灰，用来吸收二氧化碳和水蒸气；（4）由于该实验中有气体参加，所以在组装好仪器后首先要检查装置的气密性，再装药品，由于实验过程中有一氧化氮产生，所以要将装置中的空气全部排尽，再进行实验，可以利用氮气排空气。又因为NO有毒，所以最后需要利用氮气把剩余的NO全部排入酸性高锰酸钾溶液中，因此实验操作顺序为acebdf；（5）NO与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为5NO＋3MnO4－＋4H＋＝5NO3－＋3Mn2+＋2H2O。（6）n（Na2O2）＝7.8g÷78g/mol＝0.1mol，根据C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O，3NO2+H2O＝2HNO3+NO，有关系式C～4NO2～4/3NO～8/3HNO3，根据3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，有关系式HNO3～3/8Cu～1/4NO，则有C～2/3NO，所以碳与总的NO的关系式为C～（4/3+2/3）NO，根据2NO+Na2O2＝2NaNO2，可知碳与Na2O2的关系式为C～Na2O2，所以7.8g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠，理论上至少需要碳的质量为0.1mol×12g/mol＝1.2g。