Question

6．某些資料認(rèn)為NO、NO₂不能與Na₂O₂反應(yīng)．某小組學(xué)生提出質(zhì)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(jù)化合價(jià)升降原則提出假設(shè)：
假設(shè)Ⅰ．過氧化鈉氧化二氧化氮               
假設(shè)Ⅱ．二氧化氮氧化過氧化鈉
（1）小組甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如圖1所示：
①試管A中反應(yīng)的化學(xué)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(nèi)粉末，觀察到紅棕色氣體迅速消失；再將余燼木條迅速伸進(jìn)試管內(nèi)，看見木條復(fù)燃．甲同學(xué)認(rèn)為假設(shè)Ⅱ正確；乙同學(xué)認(rèn)為該裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑸檫_(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，在A、B之間增加一個(gè)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(xué)用改進(jìn)后裝置，重復(fù)了甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作，觀察到紅棕色氣體迅速消失；余燼木條未復(fù)燃．得出結(jié)論：假設(shè)Ⅰ正確．NO₂和Na₂O₂反應(yīng)的方程式是Na₂O₂+2NO₂=2NaNO₃．
（2）丙同學(xué)認(rèn)為NO易與O₂發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)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(yīng)生成NO3-和Mn²⁺
丙同學(xué)用如圖2所示裝置（部分夾持裝置略）探究NO與Na₂O₂的反應(yīng)．
①在反應(yīng)前，打開彈簧夾，通入一段時(shí)間N₂，目的是將裝置中的空氣排出．
②充分反應(yīng)后，取D裝置中產(chǎn)物少許，加入稀鹽酸，若觀察到產(chǎn)生無色氣體，遇到空氣變?yōu)榧t棕色現(xiàn)象，則產(chǎn)物是亞硝酸鈉．
③F裝置的作用是吸收未反應(yīng)的NO，該裝置中發(fā)生反應(yīng)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(yīng)生成二氧化氮、硝酸銅和水；
②Cu與濃硝酸反應(yīng)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(jù)氧化還原反應(yīng)元素化合價(jià)變化配平書寫發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）①空氣中的氧氣能氧化NO，實(shí)驗(yàn)時(shí)要排盡裝置中的空氣；
②亞硝酸鈉中加鹽酸會(huì)生成NO，NO遇到空氣中的氧氣會(huì)變?yōu)榧t棕色；
③未反應(yīng)的NO會(huì)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(yīng)生成二氧化氮、硝酸銅和水，其反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)生成二氧化氮中含有水蒸氣，水蒸氣能與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，所以要在A、B之間增加一個(gè)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(yīng)的化學(xué)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(shí)驗(yàn)時(shí)要排盡裝置中的空氣，所以在反應(yīng)前，打開彈簧夾，通入一段時(shí)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(huì)生成NO，NO遇到空氣中的氧氣會(huì)變?yōu)榧t棕色，則檢驗(yàn)D裝置中物質(zhì)的方法為：取D裝置中產(chǎn)物少許，加入稀鹽酸，若產(chǎn)生無色氣體，遇到空氣變?yōu)榧t棕色，產(chǎn)物是亞硝酸鈉，反之為硝酸鈉；
故答案為：產(chǎn)生無色氣體，遇到空氣變?yōu)榧t棕色；
③未反應(yīng)的NO會(huì)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(yīng)的離子方程式為5NO+4H⁺+3MnO₄^-═5NO₃^-+3 Mn²⁺+2H₂O，
故答案為：吸收未反應(yīng)的NO；5NO+4H⁺+3MnO₄^-═5NO₃^-+3 Mn²⁺+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)過程分析，物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，明確物質(zhì)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)操作的目的和實(shí)驗(yàn)步驟分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．