Question

【題目】某化學興趣小組探究NO與Na2O2反應制備NaNO2。設計裝置如圖，請回答下列問題：

(1)組裝好儀器后，必須進行的一項操作是______。

(2)裝置A的產生的氣體成分______。

(3)反應前，用N2將裝置B、C、D中的空氣排凈，目的是______；反應后B中溶液變藍的原因是______(用一個化學方程式表示)。

(4)裝置D中除生成NaNO2外，還有另一種雜質是______；若撤除裝置C還能產生雜質是______；為了防止以上情況，可以把裝置C改為______(填試劑和儀器名稱)。

(5)一定條件下，NH4+可以處理含NO2－的廢水，生成無毒的氣體。寫出有關反應的離子方程式為______。

(6)已知裝置E中試劑X為酸性高錳酸鉀溶液，其作用是______。

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性 CO2和NO2 防止空氣中氧氣、水等對實驗的干擾 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O NaOH Na2CO3 裝有堿石灰的球形干燥管 NH4++NO2－= N2↑+2H2O 出去剩余的NO

【解析】

木炭和濃硝酸反應生成的CO2、NO2混合氣體通入B中，NO2可以和H2O反應生成HNO3和NO，金屬Cu和稀HNO3反應生成NO，然后經過NaOH溶液，將其中的CO2吸收，防止干擾實驗，此時剩余的氣體是NO，最后在D中檢驗NO和Na2O2是否反應，若發生反應則淡黃色固體Na2O2變為白色固體。裝入藥品后，先通入一段時間的氮氣，再滴加濃硝酸，點燃酒精燈，這樣可以排除裝置中的空氣，防止NO被空氣中O2氧化為NO2。

（1）組裝好儀器后，必須進行的一項操作是檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置的氣密性。

（2）裝置A中發生的反應為木炭與濃硝酸反應生成CO2和NO2，反應的化學方程式為C +4HNO3（濃）CO2↑+4NO2↑+2H2O，所以裝置A的產生的氣體成分為CO2和NO2，故答案為：CO2和NO2。

（3）實驗時先通一段時間的氮氣，目的是排除裝置中的空氣，防止空氣中氧氣、水等對實驗的干擾，然后滴入濃硝酸，點燃酒精燈；反應后B中溶液變藍是因為Cu與稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，化學方程式為：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，銅離子為藍色，故答案為：防止空氣中氧氣、水等對實驗的干擾；3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。

（4）由于NO通過氫氧化鈉溶液進入裝置D是會代入水蒸氣，水蒸氣會與過氧化鈉反應生成氫氧化鈉和氧氣，所以生成的固體物質應該含有氫氧化鈉，若撤除裝置C，那么二氧化碳也會與過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣，為了防止以上情況，則改進的方法是用裝有堿石灰的球形干燥管代替裝置C，故答案為：NaOH，Na2CO3，裝有堿石灰的球形干燥管。

（5）根據題中提示，處理含NH4+廢水時，生成無毒的氣體為氮氣，反應的離子方程式為NH4++NO2-=N2↑+2H2O，故答案為：NH4++NO2-=N2↑+2H2O。

（6）裝置E中試劑X為酸性高錳酸鉀溶液，其作用是除去剩余的NO，生成硝酸，防止污染空氣，故答案為：除去剩余的NO。