Question

19．已知，室溫下存在反應(yīng)3HNO₂═HNO₃+2NO↑+H₂O；在酸性溶液中，NO 可將 MnO還原為Mn²⁺且無(wú)氣體生成；酸性KMnO₄溶液可吸收氮的氧化物．某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下探究實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)前先排盡裝置中的空氣）：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）裝置A的試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（2）B瓶中可以觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生無(wú)色氣體，溶液逐漸變藍(lán)，C瓶出來(lái)的氣體是NO．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到D 管內(nèi)固體顏色逐漸變?yōu)榘咨�．�?jù)此甲同學(xué)認(rèn)為D管中生成物是NaNO₃，而乙同學(xué)則認(rèn)為D管中生成的是NaNO₂，如何證明乙同學(xué)的觀點(diǎn)正確？

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
		D管生成的是NaNO2

（4）E裝置的作用是吸收D中未反應(yīng)完的NO，以免污染空氣．
（5）同學(xué)們經(jīng)討論認(rèn)為上述裝置仍有缺陷，為了避免D管中生成NaOH，你認(rèn)為應(yīng)該進(jìn)行的改進(jìn)是在C、D之間增加一個(gè)盛濃硫酸的洗氣瓶（或裝無(wú)水CaCl₂的干燥管）．

Answer 1

分析 （1）A裝置為C與HNO₃（濃）反應(yīng)，生成二氧化碳、二氧化氮和水；
（2）A中產(chǎn)生的NO₂，進(jìn)入B中與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸再溶解銅；即使有未反應(yīng)完全的NO₂，被C中NaOH吸收；
（3）根據(jù)題目給的信息可知：①常溫下HNO₂不穩(wěn)定；②在酸性溶液中，NO₂^-可將MnO₄^-還原為Mn²⁺，使溶液紫色褪去．據(jù)此設(shè)計(jì)；
（4）有毒氣體，不能直接排放到空氣中；
（5）過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)，進(jìn)入D管氣體應(yīng)干燥，畫(huà)裝置圖時(shí)，要注意注明藥品或試劑名稱．

解答 解：（1）A裝置為C與HNO₃（濃）反應(yīng)制取NO₂，反應(yīng)方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）A中產(chǎn)生的NO₂，進(jìn)入B中與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸再與銅反應(yīng)，方程式為 3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（HO₃）₂+2NO↑+4H₂O，所以，溶液逐漸變藍(lán)．即使有未反應(yīng)完全的NO₂，被C中NaOH吸收，從C中出來(lái)的氣體為NO，
故答案為：產(chǎn)生無(wú)色氣體，溶液逐漸變藍(lán)；NO；
（3）根據(jù)題目給的信息可知：①常溫下HNO₂不穩(wěn)定；②在酸性溶液中，NO₂^-可將MnO₄^-還原為Mn²⁺，使溶液紫色褪去，據(jù)此設(shè)計(jì)方案．
方法Ⅰ：將生成物置于試管中，加入稀硫酸，若產(chǎn)生無(wú)色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉．反應(yīng)的離子方程式是3NO₂^-+2H⁺═NO₃^-+2NO↑+H₂O
方法Ⅱ：將生成物置于試管中，加入酸性KMnO₄溶液，若溶液紫色褪去，則D中產(chǎn)物是亞硝酸鈉，反應(yīng)的離方程式是5NO₂^-+2MnO₄^-+6H⁺═5NO₃^-+2Mn²⁺+3H₂O，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
方案Ⅰ：將生成物置于試管中，加入稀硫酸	產(chǎn)生無(wú)色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色	D管生成的是NaNO2

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
方案Ⅱ：將生成物置于試管中，加入酸性KMnO4溶液	，溶液紫色褪去	D管生成的是NaNO2

；
（4）D中可能有未反應(yīng)完全的NO，NO有毒氣體，不能直接排放到空氣中，通過(guò)E裝置吸收，以免污染空氣，
故答案為：吸收D中未反應(yīng)完的NO，以免污染空氣；
（5）過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成NaOH，進(jìn)入D管氣體應(yīng)干燥，故應(yīng)在C、D之間增加一個(gè)盛濃硫酸的洗氣瓶（或裝無(wú)水CaCl₂的干燥管），
故答案為：在C、D之間增加一個(gè)盛濃硫酸的洗氣瓶（或裝無(wú)水CaCl₂的干燥管）．

點(diǎn)評(píng) 本題為綜合探究實(shí)驗(yàn)題，為高考常見(jiàn)題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，首先要明確該實(shí)驗(yàn)的目的，然后圍繞該實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，分析題給實(shí)驗(yàn)裝置中可能涉及的反應(yīng)原理及裝置作用，最后緊扣題意回答有關(guān)的問(wèn)題．