Question

4．某化學(xué)活動小組想通過如圖所示裝置（夾持裝置已略去）進(jìn)行實驗，探究Na₂O₂與NO反應(yīng)的產(chǎn)物，實驗前，他們查閱有關(guān)資料得到如下信息：
①2NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO₂+O₂↑；
②NaNO₂為白色粉末狀固休，既有氧化性又有還原性；
③NaNO₂溶液顯弱堿性（原因：強堿弱酸鹽的水解）
實驗開始時，先在A裝置中加入適量的碳酸鈣和足量稀硝酸，待不再有氣體產(chǎn)生時，將銅絲插入稀硝酸中．
請回答下列問題：

（1）A裝置中放入碳酸鈣的目的是使碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)生成CO₂，排除裝置中的空氣；
（2）裝置B、C中的試劑分別是：BNaOH溶液、C濃硫酸，E 的作用是防止空氣中的CO₂、水蒸氣進(jìn)入裝置D中，干擾產(chǎn)物的判斷；
（3）假如Na₂O₂已反應(yīng)完全，為確定D中固體產(chǎn)物的成分，甲同學(xué)將固體溶于水后，經(jīng)測定發(fā)現(xiàn)溶液顯強堿性，再向溶液中加入酸性高錳酸鉀溶液，紫色褪去，由此現(xiàn)象推斷固體產(chǎn)物中可能含有的物質(zhì)是Na₂O、NaNO₂（填化學(xué)式）
（4）乙同學(xué)取適量固體于試管中密閉加熱，發(fā)現(xiàn)白色固體部分變?yōu)榈�黃色，此現(xiàn)象說明固體中還可能含有的成分是NaNO₃（填化學(xué)式），根據(jù)以上推測，請寫出Na₂O₂與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na₂O₂+2NO=NaNO₃+NaNO₂+Na₂O．

Answer 1

分析 探究NO與過氧化鈉的反應(yīng)，實驗設(shè)計裝置中：裝置A產(chǎn)生NO時，要除盡裝置中的空氣，用碳酸鈣和稀硝酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w用來排凈裝置中空氣，排盡裝置中的二氧化碳，防止二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)需要裝置B中的氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w，銅絲和稀硝酸反應(yīng)后生成一氧化氮氣體，裝置D必須干燥，防止水與過氧化鈉反應(yīng)，需要裝置C中的濃硫酸吸收水蒸氣，采取措施裝置E防止空氣進(jìn)入裝置，
（1）裝置A產(chǎn)生NO時，為避免空氣中的氧氣和一氧化氮反應(yīng)要除盡裝置中的空氣，用碳酸鈣和稀硝酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w用來排凈裝置中空氣；
（2）排盡裝置中的二氧化碳，防止二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)需要裝置B中的氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w，銅絲和稀硝酸反應(yīng)后生成一氧化氮氣體，裝置D必須干燥，防止水與過氧化鈉反應(yīng)，需要裝置C中的濃硫酸吸收水蒸氣，采取措施裝置E防止空氣進(jìn)入裝置，
（3）若Na₂O₂已反應(yīng)完全，D中固體產(chǎn)物溶于水，溶液顯強堿性說明含有Na₂O，向溶液中加入酸性KMnO₄溶液，紫色退去，說明存在還原性物質(zhì)，即可能有NaNO₂，
（4）D中白色固體產(chǎn)物密閉加熱部分變?yōu)榈�黃色，說明其中還有NaNO₃，2NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO₂+O₂↑、生成的O₂再次把Na₂O氧化為Na₂O₂而顯淡黃色，由此可知Na₂O₂與NO反應(yīng)的產(chǎn)物有NaNO₃、NaNO₂和Na₂O．

解答 解：探究NO與過氧化鈉的反應(yīng)，實驗設(shè)計裝置中：裝置A產(chǎn)生NO時，要除盡裝置中的空氣，用碳酸鈣和稀硝酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w用來排凈裝置中空氣，排盡裝置中的二氧化碳，防止二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)需要裝置B中的氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w，銅絲和稀硝酸反應(yīng)后生成一氧化氮氣體，裝置D必須干燥，防止水與過氧化鈉反應(yīng)，需要裝置C中的濃硫酸吸收水蒸氣，采取措施裝置E防止空氣進(jìn)入裝置，
（1）裝置A產(chǎn)生NO時，為避免空氣中的氧氣和一氧化氮反應(yīng)要除盡裝置中的空氣，用碳酸鈣和稀硝酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w用來排凈裝置中空氣，A裝置中放入碳酸鈣的目的是使碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)生成CO₂，排除裝置中的空氣，
故答案為：使碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)生成CO₂，排除裝置中的空氣；
（2）排盡裝置中的二氧化碳，防止二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)需要裝置B中的氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w，銅絲和稀硝酸反應(yīng)后生成一氧化氮氣體，裝置D必須干燥，防止水與過氧化鈉反應(yīng)，需要裝置C中的濃硫酸吸收水蒸氣，采取措施裝置E防止空氣進(jìn)入裝置，裝置B、C中的試劑分別是氫氧化鈉溶液、濃硫酸溶液，E 的作用是防止空氣中的CO₂、水蒸氣進(jìn)入裝置D中，干擾產(chǎn)物的判斷，
故答案為：氫氧化鈉溶液；濃硫酸；防止空氣中的CO₂、水蒸氣進(jìn)入裝置D中，干擾產(chǎn)物的判斷；
（3）若Na₂O₂已反應(yīng)完全，D中固體產(chǎn)物溶于水，溶液顯強堿性說明含有Na₂O，向溶液中加入酸性KMnO₄溶液，紫色退去，說明存在還原性物質(zhì)，即可能有NaNO₂，由此現(xiàn)象推斷固體產(chǎn)物中可能含有的物質(zhì)是：Na₂O、NaNO₂，
故答案為：Na₂O、NaNO₂；
（4）D中白色固體產(chǎn)物密閉加熱部分變?yōu)榈�黃色，說明其中還有NaNO₃，2NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO₂+O₂↑、生成的O₂再次把Na₂O氧化為Na₂O₂而顯淡黃色，由此可知Na₂O₂與NO反應(yīng)的產(chǎn)物有NaNO₃、NaNO₂和Na₂O，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2NO=NaNO₃+NaNO₂+Na₂O
故答案為：NaNO₃；2Na₂O₂+2NO=NaNO₃+NaNO₂+Na₂O．

點評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)制備、物質(zhì)反應(yīng)現(xiàn)象、除雜和避免干擾實驗的操作等知識點，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．