Question

已知：NO_x能与Na₂O₂反应；NO和NO₂均能与酸性KMnO₄溶液反应生成NO₃ˉ和Mn²⁺。

I.用下图所示装置(略去夹持仪器)可制得少量亚硝酸钠(2NO+Na₂O₂=2NaNO₂)。

（1）B、D的仪器名称是________，D的作用是________。

（2）通NO前，需先通一段时间N₂，目的是________，

（3）E中主要反应的离子方程式为________，

（4）常温下，测得实验前后C的质量差值为0.30g，则制得NaNO₂________g。

Ⅱ.NO₂和Na₂O₂都有较强氧化性，为探究NO₂与Na₂O₂反应的产物，提出如下假设：

假设i.NO₂氧化Na₂O₂；假设ii.Na₂O₂氧化NO₂。

甲同学设计如图所示实验装置：

请回答下列问题：

（5）单向阀在实现气体单向流通的同时，还有一个作用是___________。

（6）待试管G中收集满气体，向试管G中加入适量Na₂O₂粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃，甲同学据此认为假设i正确。乙同学认为该装置不能达到实验目的，为达到实验目的，应在F、G之间增加一个M装置，M中应盛装__________(可供选择的试剂：碱石灰，浓硫酸饱和氯化钠溶液)；乙同学用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失，带火星的木条未复燃。得到结论：假设ⅱ正确。

请做出正确判断，写出NO₂和Na₂O₂反应的化学方程式__________

Answer

(球形) 干燥管 防止水蒸气进入C装置 排出装置中的空气 4H++ 3MnO4 -+5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O 0.69g 防止倒吸 浓硫酸 2NO2 + Na2O2=2NaNO3

【解析】本实验分两部分，I的实验目的是制取少量亚硝酸钠，根据反应：2NO+Na2O2=2NaNO2，Na2O2可以与水反应，所以该实验的关键是完全干燥。

（1）B、D的仪器名称是(球形) 干燥管，B、D的作用都是防止水蒸气进入C装置；

（2）通NO前，需先通一段时间N2，就是要将装置中的空气排出去，因为产物NaNO2容易被氧化；故目的是排出装置中的空气；

（3）装置E的作用是吸收未反应完的NO，根据题中信息：NO和NO2均能与酸性KMnO4溶液反应生成NO3ˉ和Mn2+，故C中主要反应的离子方程式为：4H++ 3MnO4 -+5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O；

（4）常温下，测得实验前后C的质量差值为0.30g，根据反应原理：2NO+Na2O2=2NaNO2，装置增重即为NO的质量，故n（NO）=n（NaNO2）0.1mol，m（NaNO2）=0.69g；

Ⅱ.该实验的目的是探究NO2与Na2O2反应的产物，NO2和Na2O2都有较强氧化性。

（5）单向阀在G和H之间，单向阀内部有一个关键的圆锥状结构，实现气体单向流通的同时，还有一个作用是可以阻隔液体，防止倒吸；

（6）待试管G中收集满气体，向试管G中加入适量Na2O2粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃，说明NO2反应完了，且生成O2,但可能是F中的水蒸气进入G，和NO2、Na2O2反应，故F、G之间增加一个M装置，用来吸收水蒸气，M中应盛装浓硫酸；用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失，带火星的木条未复燃，说明反应了，但未生成O2，所以是Na2O2氧化NO2，将其氧化成NaNO3，故其反应方程式为：2NO2 + Na2O2=2NaNO3。