Question

10．亞硝酸鈉是重要的防腐劑．某化學(xué)興趣小組以碳和濃硝酸為起始原料，設(shè)計(jì)如下裝置利     用一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉．（夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn)），查閱資料：①HNO₂為弱酸，室溫下存在反應(yīng)3HNO₂=HNO₃+2NO↑+H₂O；
②在酸性溶液中，NO₂^-可將MnO₄^-還原為Mn²⁺．
③NO不與堿反應(yīng)，可被酸性KMnO₄溶液氧化為硝酸

實(shí)驗(yàn)操作：①關(guān)閉彈簧夾，打開A中分液漏斗活塞，滴加一定量濃硝酸，加熱；
②一段時(shí)間后停止加熱；③從C中取少量固體，檢驗(yàn)是否是亞硝酸鈉．
回答下列問題：
（1）裝置中儀器a的名稱為分液漏斗；D裝置的作用是除去未反應(yīng)的NO，防止污染空氣．
（2）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；C中反應(yīng)生成NaNO₂的化學(xué)方程式是2NO+Na₂O₂=2NaNO₂．
（3）檢驗(yàn)C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉的正確操作是b．
a．取少量生成物溶于水充分振蕩，滴加酚酞試液，若溶液變紅，則含有NaNO₂．
b．取少量生成物溶于稀硫酸，若產(chǎn)生無色氣體并在液體上方變?yōu)榧t棕色，則含有NaNO₂．
（4）經(jīng)檢驗(yàn)C產(chǎn)物中亞硝酸鈉含量較少．
①．甲同學(xué)認(rèn)為C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還可能有其它固體物質(zhì)．為排除干擾，甲在B、C裝置間增加裝置E，E中盛放的試劑應(yīng)是堿石灰（寫名稱）．
②．乙同學(xué)認(rèn)為除上述干擾因素外，還會(huì)有空氣參與反應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)品不純，所以在實(shí)驗(yàn)操作①前應(yīng)增加一步操作，該操作是打開彈簧夾，通入N₂一段時(shí)間．
（5）NaNO₂有毒，國家規(guī)定肉制品中NaNO₂含量不能超過30mg/kg．從1000g隔夜熟肉中提取NaNO₃與NaNO₂后，配成溶液，再用0.00500mol/L的高錳酸鉀（酸性）溶液滴定，消耗高錳酸鉀溶液16.00mL，由此計(jì)算隔夜熟肉中NaNO₂的含量是13.8mg/kg．

Answer 1

分析 裝置A中是濃硝酸和碳加熱發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)生成二氧化氮和二氧化碳和水，裝置B中是A裝置生成的二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅，一氧化氮和水；通過裝置C中的過氧化鈉吸收一氧化氮、二氧化碳，最后通過酸性高錳酸鉀溶液除去剩余一氧化氮防止污染空氣，
（1）根據(jù)裝置圖可知儀器a的名稱，實(shí)驗(yàn)中的尾氣NO，會(huì)污染空氣，所以要加以吸收；
（2）裝置A中是濃硝酸和碳加熱發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)生成二氧化氮和二氧化碳和水，過氧化鈉與NO反應(yīng)會(huì)生成NaNO₂；
（3）依據(jù)亞硝酸鈉具有氧化性或還原性，選擇還原劑或氧化劑發(fā)生的反應(yīng)現(xiàn)象證明產(chǎn)物中是否是亞硝酸鈉；
（4）①、二氧化碳會(huì)和過氧化鈉發(fā)生的反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生干擾，需要除去；
②、為避免裝置中的空氣導(dǎo)致產(chǎn)品不純，需要打開彈簧夾通入氮?dú)馀艃粞b置中的空氣；
（5）依據(jù)電子得失守恒可知，亞硝酸鈉與高錳酸鉀（酸性）溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)的關(guān)系式為5NaNO₂～KMnO₄，可計(jì)算出1000g隔夜熟肉中NaNO₂的質(zhì)量，并據(jù)此計(jì)算隔夜熟肉中NaNO₂的含量．

解答 解：（1）根據(jù)裝置圖可知儀器a的名稱為分液漏斗，實(shí)驗(yàn)中的尾氣NO，會(huì)污染空氣，所以D裝置的作用是除去未反應(yīng)的NO，防止污染空氣，
故答案為：分液漏斗；除去未反應(yīng)的NO，防止污染空氣；
（2）裝置A中是濃硝酸和碳加熱發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)生成二氧化氮和二氧化碳和水，反應(yīng)方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，過氧化鈉與NO反應(yīng)會(huì)生成NaNO₂，反應(yīng)的化學(xué)方程為2NO+Na₂O₂=2NaNO₂，
故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；
（3）檢驗(yàn)亞硝酸鈉的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為將生成物置于試管中，加入稀硫酸，若產(chǎn)生無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，或?qū)⑸�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，
故選b，
故答案為：b；
（4）①、為排除干擾在B、C裝置間增加裝置E，E中盛放的試劑應(yīng)堿石灰，用來吸收二氧化碳；
故答案為：堿石灰；
②．為避免裝置中的空氣導(dǎo)致產(chǎn)品不純，需要打開彈簧夾通入氮?dú)馀艃粞b置中的空氣，
故答案為：打開彈簧夾，通入N₂一段時(shí)間；
（5）依據(jù)電子得失守恒可知，亞硝酸鈉與高錳酸鉀（酸性）溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)的關(guān)系式為5NaNO₂～2KMnO₄，可計(jì)算出1000g隔夜熟肉中NaNO₂的質(zhì)量為2.5×0.00500mol/L×16.00mL×10^-3×69=13.8mg，所以隔夜熟肉中NaNO₂的含量為13.8mg/kg，
故答案為：13.8．

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，題目難度中等．