Question

5．亞硝酸鈉在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛．現(xiàn)以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉的裝置如下圖所示（部分夾持裝置略）．
已知：
①3NaNO₂+3HCl═3NaCl+HNO₃+2NO↑+H₂O
②酸性條件下，NO或NO₂^-都能與MnO₄^-反應(yīng)生成NO₃^-和Mn²⁺；
完成下列填空：
（1）寫出a儀器的名稱分液漏斗．
（2）為避免B中逸出的氣體中混有的雜質(zhì)氣體與Na₂O₂反應(yīng)，應(yīng)在B、C裝置間增加一個(gè)裝置，則該裝置中盛放的藥品名稱為堿石灰．
（3）寫出NO與Na₂O₂在常溫下生成NaNO₂的化學(xué)反應(yīng)方程式2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；當(dāng)該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.1mole^-時(shí)，理論上吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO的體積為2.24L．
（4）D裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5NO₃^-+3Mn²⁺+H₂O．
（5）將11.7g過氧化鈉完全轉(zhuǎn)化成為亞硝酸鈉，理論上至少需要木炭1.8g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置圖可知儀器名稱；
（2）因?yàn)橐谎趸�氮中混有二氧化碳和水蒸汽，二氧化碳和過氧化鈉發(fā)生的反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，水與過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉，為避免產(chǎn)生這些副產(chǎn)物，應(yīng)在B、C裝置間增加裝置用來吸收二氧化碳和水蒸氣；
（3）根據(jù)電子得失守恒及元素守恒可寫出NO與Na₂O₂在常溫下生成NaNO₂的方程式，根據(jù)方程式中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目計(jì)算出NO的體積；
（4）D裝置是用高錳酸鉀氧化未反應(yīng)的NO氣體，根據(jù)電荷守恒和元素守恒書寫離子方程式；
（5）根據(jù)①C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，②3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；③2NO+Na₂O₂→2NaNO₂進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）根據(jù)裝置圖可知a儀器的名稱為分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
（2）因?yàn)橐谎趸�氮中混有二氧化碳和水蒸汽，二氧化碳和過氧化鈉發(fā)生的反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，水與過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉，為避免產(chǎn)生這些副產(chǎn)物，應(yīng)在B、C裝置間增加裝置裝堿石灰，用來吸收二氧化碳和水蒸氣，
故答案為：堿石灰；
（3）根據(jù)電子得失守恒及元素守恒可寫出NO與Na₂O₂在常溫下生成NaNO₂的方程式為2NO+Na₂O₂=2NaNO₂，該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為1e^-，根據(jù)方程式可知，當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.1mole^-時(shí)，吸收NO的物質(zhì)的量為0.1mol，則NO的體積為2.24L，
故答案為：2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；2.24；
（4）D裝置是用高錳酸鉀氧化未反應(yīng)的NO氣體，反應(yīng)的離子方程式為5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5NO₃^-+3Mn²⁺+H₂O，
故答案為：5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5NO₃^-+3Mn²⁺+H₂O；
（5）根據(jù)①C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，②3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，有關(guān)系式C～4NO₂～$\frac{4}{3}$NO～$\frac{8}{3}$HNO₃，根據(jù)③3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
有關(guān)系式HNO₃～$\frac{3}{8}$Cu～$\frac{1}{2}$NO，則有C～$\frac{2}{3}$NO，所以碳與總的NO的關(guān)系式為C～（$\frac{4}{3}$+$\frac{2}{3}$）NO，根據(jù)④2NO+Na₂O₂═2NaNO₂，可知碳與Na₂O₂的關(guān)系式為C～Na₂O₂，所以11.7g過氧化鈉完全轉(zhuǎn)化成為亞硝酸鈉，理論上至少需要碳的質(zhì)量為$\frac{11.7}{78}×12$g=1.8g，
故答案為：1.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和信息判斷，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，注意實(shí)驗(yàn)過程中的反應(yīng)現(xiàn)象分析，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，（5）中的計(jì)算是本題的難點(diǎn)，題目難度中等．