Question

2．亞硝酸鈣[Ca（NO₂）₂]是水泥混凝土外加劑的主要原料，某學習小組設計實驗制備亞硝酸鈣，實驗裝置如圖所示（夾持裝置略去）．

已知：2NO+CaO₂═Ca（NO₂）₂；2NO₂+CaO₂═Ca（NO₃）₂
請回答下列問題：
（1）向三頸燒瓶中加入稀硝酸之前，應向裝置中通入一段時間的N₂，原因是排除裝置中氧氣，防止其將生成的一氧化氮氧化生成二氧化氮．
（2）儀器D的名稱是U形干燥管；B中盛放的試劑是蒸餾水．
（3）裝置F中，酸性K₂Cr₂O₇溶液可將剩余的NO氧化成NO₃^-，溶液由橙色變?yōu)榫G色（Cr³⁺），發(fā)生反應的離子方程式是2NO+Cr₂O₇^2-+6H⁺=2Cr³⁺+2NO₃^-+3H₂O．
（4）已知Ca（NO₂）₂溶液需保持弱堿性，因為其遇酸會發(fā)生反應，產生NO氣體．設計實驗證明E中有亞硝酸鈣生成取少量E中反應后的固體于試管中，滴加少許硫酸，試管口有紅棕色氣體生成．
（5）工業(yè)上可用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣（含NO、N0₂）反應，既能凈化尾氣，又能獲得應用廣泛的Ca（NO₂）₂，反應原理為Ca（OH）₂+NO+N0₂=Ca（N0₂）₂+H₂O．
①若n（ NO）：n（NO₂）＞l：l，則會導致排放氣體中NO含量升高，污染環(huán)境：
②若n（ NO）：n（ NO₂）＜l l，則會導致產品Ca（NO₂）₂中Ca（NO₃）₂含量升高．

Answer 1

分析 （1）空氣中氧氣能氧化一氧化氮干擾實驗；
（2）根據(jù)儀器的結構來解答；硝酸易揮發(fā)，通過蒸餾水洗去硝酸，以防止過氧化鈣反應生成氧氣；
（3）反應中Cr₂O₇^2-被還原成Cr³⁺，NO氧化成NO₃^-，根據(jù)電子得失守恒與質量守恒配平；
（4）根據(jù)Ca（NO₂）₂與酸會發(fā)生反應產生NO氣體，NO氣體遇氧氣生成紅棕色NO₂氣體；
（5）①若n（NO）：n（NO₂）＞1：1，則一氧化氮過量，②若＜1：1，則二氧化氮過量；

解答 解：（1）裝置中含有空氣，空氣中氧氣能氧化一氧化氮，所以通入氮氣的目的是排除裝置中氧氣，防止其將生成的一氧化氮氧化生成二氧化氮；
故答案為：排除裝置中氧氣，防止其將生成的一氧化氮氧化生成二氧化氮；
（2）儀器D的名稱是U形干燥管；硝酸易揮發(fā)，通過B中盛放的蒸餾水洗去硝酸，以防止過氧化鈣反應生成氧氣；
故答案為：U形干燥管；蒸餾水；
（3）反應中Cr₂O₇^2-被還原成Cr³⁺，NO氧化成NO₃^-，離子反應方程式為：2NO+Cr₂O₇^2-+6H⁺=2Cr³⁺+NO₃^-+3H₂O；
故答案為：2NO+Cr₂O₇^2-+6H⁺=2Cr³⁺+NO₃^-+3H₂O；
（4）Ca（NO₂）₂與酸會發(fā)生反應產生NO氣體，NO氣體遇氧氣生成紅棕色NO₂氣體，所以取少量E中反應后的固體于試管中，滴加少許硫酸，試管口有紅棕色氣體生成即可證明E中有亞硝酸鈣生成；
故答案為：取少量E中反應后的固體于試管中，滴加少許硫酸，試管口有紅棕色氣體生成；
（5）①若n（NO）：n（NO₂）＞1：1，則一氧化氮過量，排放氣體中NO含量升高，污染環(huán)境；
②若n（NO）：n（NO₂）＜1：1，則二氧化氮過量，二氧化氮可與石灰乳反應生成Ca（NO₃）₂；
故答案為：排放氣體中NO含量升高，污染環(huán)境；產品Ca（NO₂）₂中Ca（NO₃）₂含量升高；

點評 本題考查了制備實驗方案的設計，同時考查學生分析問題、解決問題的能力，知道裝置的作用、除雜原理、離子方程式的書寫、氧化還原反應即可進行解答，難度不大．