Question

6．某些資料認為NO、NO₂不能與Na₂O₂反應．某小組學生提出質疑，他們從理論上分析過氧化鈉和二氧化氮都有氧化性，根據化合價升降原則提出假設：
假設Ⅰ．過氧化鈉氧化二氧化氮               
假設Ⅱ．二氧化氮氧化過氧化鈉
（1）小組甲同學設計實驗如圖1所示：
①試管A中反應的化學方程式是Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
②待試管B中收集滿氣體，向試管B中加入適量Na₂O₂粉末，塞緊塞子，輕輕振蕩試管內粉末，觀察到紅棕色氣體迅速消失；再將余燼木條迅速伸進試管內，看見木條復燃．甲同學認為假設Ⅱ正確；乙同學認為該裝置不能達到實驗目的，為達到實驗目的，在A、B之間增加一個裝置，該裝置的作用是除去生成NO₂氣體中混有的水蒸氣．
③乙同學用改進后裝置，重復了甲同學的實驗操作，觀察到紅棕色氣體迅速消失；余燼木條未復燃．得出結論：假設Ⅰ正確．NO₂和Na₂O₂反應的方程式是Na₂O₂+2NO₂=2NaNO₃．
（2）丙同學認為NO易與O₂發(fā)生反應，應更易被Na₂O₂氧化．
查閱資料：
①2NO+Na₂O₂═2NaNO₂
②6NaNO₂+3H₂SO₄═3Na₂SO₄+2HNO₃+4NO↑+2H₂O；
③酸性條件下，NO或NO2-都能與MnO4-反應生成NO3-和Mn²⁺
丙同學用如圖2所示裝置（部分夾持裝置略）探究NO與Na₂O₂的反應．
①在反應前，打開彈簧夾，通入一段時間N₂，目的是將裝置中的空氣排出．
②充分反應后，取D裝置中產物少許，加入稀鹽酸，若觀察到產生無色氣體，遇到空氣變?yōu)榧t棕色現象，則產物是亞硝酸鈉．
③F裝置的作用是吸收未反應的NO，該裝置中發(fā)生反應的離子方程式為5NO+4H⁺+3MnO₄^-═5NO₃^-+3Mn²⁺+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①Cu與濃硝酸反應生成二氧化氮、硝酸銅和水；
②Cu與濃硝酸反應生成二氧化氮中含有水蒸氣；
③若過氧化鈉氧化二氧化氮，則生成硝酸鈉，依據氧化還原反應元素化合價變化配平書寫發(fā)生反應的化學方程式；
（2）①空氣中的氧氣能氧化NO，實驗時要排盡裝置中的空氣；
②亞硝酸鈉中加鹽酸會生成NO，NO遇到空氣中的氧氣會變?yōu)榧t棕色；
③未反應的NO會污染環(huán)境，用高錳酸鉀溶液吸收，將NO氧化成硝酸根離子．

解答 解：（1）①Cu與濃硝酸反應生成二氧化氮、硝酸銅和水，其反應的化學方程式為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②Cu與濃硝酸反應生成二氧化氮中含有水蒸氣，水蒸氣能與過氧化鈉反應生成氧氣，所以要在A、B之間增加一個裝置干燥裝置，除去生成NO₂氣體中混有的水蒸氣；
故答案為：除去生成NO₂氣體中混有的水蒸氣；
③若過氧化鈉氧化二氧化氮，則生成硝酸鈉，其反應的化學方程式為：Na₂O₂+2NO₂=2NaNO₃；
故答案為：Na₂O₂+2NO₂=2NaNO₃；
（2）①空氣中的氧氣能氧化NO，實驗時要排盡裝置中的空氣，所以在反應前，打開彈簧夾，通入一段時間N₂，目的是：將裝置中的空氣排出；
故答案為：將裝置中的空氣排出；
②亞硝酸鈉中加鹽酸會生成NO，NO遇到空氣中的氧氣會變?yōu)榧t棕色，則檢驗D裝置中物質的方法為：取D裝置中產物少許，加入稀鹽酸，若產生無色氣體，遇到空氣變?yōu)榧t棕色，產物是亞硝酸鈉，反之為硝酸鈉；
故答案為：產生無色氣體，遇到空氣變?yōu)榧t棕色；
③未反應的NO會污染環(huán)境，用高錳酸鉀溶液吸收，將NO氧化成硝酸根離子，反應的離子方程式為5NO+4H⁺+3MnO₄^-═5NO₃^-+3 Mn²⁺+2H₂O，
故答案為：吸收未反應的NO；5NO+4H⁺+3MnO₄^-═5NO₃^-+3 Mn²⁺+2H₂O．

點評 本題考查了實驗過程分析，物質性質的實驗探究，明確物質性質和實驗操作的目的和實驗步驟分析是解題關鍵，題目難度中等．