Question

已知木炭在一定條件下與濃硝酸反應生成兩種+4價的氧化物，為了探究一氧化氮（NO）能否與過氧化鈉反應，以及反應后的產物中是否有亞硝酸鈉（NaNO₂），某小組同學設計了如圖所示裝置（夾持儀器和連接用的乳膠管已經省略）．

（1）為了完成該實驗，虛線框內還需要連接B～E四套裝置，按氣流方向連接的順序為a→

 

→

 

→

 

→

 

（填儀器接口的字母編號）．連接好儀器，檢查氣密性，裝入藥品后，要通入一段時間的氮氣，再滴加濃硝酸，點燃酒精燈，通人氮氣的主要目的是

 

．
（2）簡述使用分液漏斗向圓底燒瓶中滴加濃硝酸的操作：

 

．裝置E中觀察到的主要實驗現象有

 

（3）裝置C的作用是

 

．
（4）某同學經查閱資料后發現亞硝酸是弱酸，性質不穩定，室溫下易分解成一氧化氮．裝置D中充分反應后，設計實驗證明D中是否有亞硝酸鈉生成：

 

（寫出檢驗步驟及現象）．
（5）亞硝酸鈉在酸性條件下可將I^一氧化為I₂，該反應常用于亞硝酸鈉含量的測定，請寫出該反應的離子方程式：

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：

分析：（1）裝置B是干燥裝置，洗手水以及二氧化碳，C裝置中的氫氧化鈉可以和二氧化碳之間反應；D是一氧化碳和過氧化鈉之間的反應裝置；E裝置將生成的二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，硝酸和銅反應生成硝酸銅、一氧化氮和水根據裝置的用途來連接儀器；根據NO很容易被氧氣氧化為二氧化氮來回答；
（2）根據分液漏斗的使用方法以及E中發生的反應是銅和稀硝酸的反應來回答；
（3）根據C裝置中的氫氧化鈉可以和二氧化碳之間反應來回答；
（4）根據亞硝酸是弱酸，性質不穩定，室溫下易分解成一氧化氮，一氧化氮不穩定易被氧化為二氧化氮來回答；
（5）根據亞硝酸鈉在酸性條件下可將I^一氧化為I₂，結合氧化還原反應規律來書寫．

解答： 解：（1）實驗原理是：將碳和濃硝酸反應生成的二氧化碳、二氧化氮混合氣體通入到E中，二氧化氮可以和水反應生成硝酸，金屬銅好硝酸反應生成一氧化氮氣體，然后經過氫氧化鈉溶液，將其中的二氧化碳吸收，防止干擾實驗，此時剩余的氣體是NO，用B中的堿石灰進行干燥，最后在D中檢驗一氧化氮和過氧化鈉是否反應是否有亞硝酸鈉（NaNO₂）產生，裝入藥品后，要通入一段時間的氮氣，再滴加濃硝酸，點燃酒精燈，這樣可以排除裝置中的空氣，防止一氧化氮被空氣中的氧氣氧化為二氧化氮，
故答案為：hi→de→bc→fg（或gf）；排除裝置中的空氣，防止一氧化氮被空氣中的氧氣氧化為二氧化氮；
（2）使用分液漏斗向圓底燒瓶中滴加濃硝酸的操作：打開分液漏斗上口的塞子，旋開分液漏斗的旋塞；E裝置將生成的二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，硝酸和銅反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，現象是：溶液由無色變成藍色，有無色氣泡冒出，
故答案為：打開分液漏斗上口的塞子，旋開分液漏斗的旋塞；溶液由無色變成藍色，有無色氣泡冒出；
（3）二氧化碳也可以和過氧化鈉之間反應，將混合氣體經過C中的氫氧化鈉溶液，可以將其中的二氧化碳吸收，防止干擾實驗，故答案為：除去一氧化氮中的二氧化碳；
（4）根據題意信息：亞硝酸是弱酸，性質不穩定，室溫下易分解成一氧化氮，可以取少量D中的固體于試管中，加入稀硫酸，若溶液中有氣泡產生且在試管液面上方變成紅棕色氣體，則D中有亞硝酸鈉生成，反之則沒有，
故答案為：取少量D中的固體于試管中，加入稀硫酸，若溶液中有氣泡產生且在試管液面上方變成紅棕色氣體，則D中有亞硝酸鈉生成；
（5）亞硝酸鈉在酸性條件下可將I^一氧化為I₂，本身的還原產物是NO，即2NO₂^-+2I^-+4H⁺=2NO+I₂+2H₂O，
故答案為：2NO₂^-+2I^-+4H⁺=2NO+I₂+2H₂O．

點評：本題考查了物質制備實驗方案的設計和信息判斷，物質性質的理解應用，注意實驗過程中的反應現象分析，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．