Question

亞硝酸鈉（NaNO₂）在纖維紡織品的染色和漂白、照相、生產橡膠、制藥等領域有廣泛應用，也常用于魚類、肉類等食品的染色和防腐．但因其有毒，所以在食品行業用量有嚴格限制．現用下圖所示儀器（夾持裝置已省略）及藥品，探究亞硝酸鈉與硫酸反應及氣體產物的成分．
已知：①NO+NO₂+2OH^-═2NO

- 2

+H₂O   ②氣體液化的溫度：NO₂為21℃，NO為-152℃

（1）為了檢驗裝置A中生成的氣體產物，儀器的連接順序（按左→右連接）為A、C、

 

、

 

、

 

．
（2）反應前應打開彈簧夾，先通入一段時間氮氣，排除裝置中的空氣，目的是

 

．
（3）在關閉彈簧夾、打開分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中產生紅棕色氣體．
①確認A中產生的氣體含有NO，依據的現象是

 

．
②裝置E的作用是

 

．
（4）如果向D中通入過量O₂，則裝置B中發生反應的化學方程式為

 

．如果沒有裝置C，對實驗結論造成的影響是

 

．
（5）通過上述實驗探究過程，可得出裝置A中反應的化學方程式是

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）根據各部分裝置的作用進行連接；
（2）NO很容易被氧氣氧化，裝置中有空氣，無法檢驗有NO生成；
（3）根據一氧化氮和氧氣反應生成紅棕色二氧化氮氣體判斷，溫度低于二氧化氮液化溫度時，二氧化氮變成液態；
（4）氧氣過量，進入B中可理解為先生成硝酸，硝酸再與氫氧化鈉反應生成硝酸鈉和水；
（5）根據反應物和生成物寫出反應方程式．

解答： 解：（1）C吸收水蒸氣，B尾氣處理，防止污染空氣，D檢驗NO，E冷卻二氧化氮，利用檢驗NO，所以裝置的連接為A→C→E→D→B，故答案為：E；D；B；    
（2）NO很容易被氧氣氧化，裝置中有空氣，無法檢驗有NO生成，所以通氮氣的目的是排盡整個裝置中的空氣，防止產生的NO被氧化生成NO₂，
故答案為：防止可能生成的NO被完全氧化成NO₂，造成對A中反應氣體產物檢驗的干擾；
（3）①D中無色氣體變成紅色，說明含有NO氣體，故答案為：D中出現紅棕色氣體；
②二氧化氮的液化溫度是21℃，低于此溫度時，二氧化氮氣體變成液態，故答案為：冷凝使NO₂完全液化；    
（4）如果向D中通入過量O₂，則裝置B中二氧化氮、氧氣和氫氧化鈉反應生成硝酸鈉和水，其反應方程式為：4NO₂+O₂+4NaOH=4NaNO₃+2H₂O，如果沒有裝置C，二氧化氮和水反應生成一氧化氮，造成干擾，
故答案為：4NO₂+O₂+4NaOH=4NaNO₃+2H₂O；水蒸氣存在，會與NO₂反應產生NO，造成對NO來源于哪里的認識不清；
（5）通過以上分析知，該反應中生成二氧化氮、一氧化氮，同時還有硫酸鈉、水生成，所以反應方程式為2NaNO₂+H₂SO₄=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O，
故答案為：2NaNO₂+H₂SO₄=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O．

點評：本題考查實驗方案設計，明確物質的性質和實驗原理是解本題關鍵，注意實驗設計要遵循嚴密性、可行性、科學性的原則，難度較大．