Question

某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料，想利用一氯化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠．设计装置如下：（忽略装置中空气的影响）

请回答下列问题：
（1）装置A的试管中发生反应的化学方程式是______ CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．

Answer

（1）A装置为C与HNO3（浓）反应；
（2）A中产生的NO2，进入B中与水反应生成硝酸，硝酸再溶解铜；即使有未反应完全的NO2，被C中NaOH吸收；
（3）根据题目给的信息可知：①常温下HNO2不稳定；②在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2+，使溶液紫色褪去．据此设计；
（4）有毒气体，不能直接排放到空气中；
（5）过氧化钠与水反应，进入D管气体应干燥．
【解析】
（1）A装置为C与HNO3（浓）反应制取NO2，反应方程式为C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O．
故答案为：C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O
（2）A中产生的NO2，进入B中与水反应生成硝酸，硝酸再与铜反应，方程式为 3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（HO3）2+2NO↑+
4H2O，所以，溶液逐渐变蓝．即使有未反应完全的NO2，被C中NaOH吸收，从C中出来的气体为NO．
故答案为：溶液逐渐变蓝；NO
（3）根据题目给的信息可知：①常温下HNO2不稳定；②在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2+，使溶液紫色褪去，据此设计方案．
方法I：将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠．反应的离子方程式是3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O
方法II：将生成物置于试管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，则D中产物是亚硝酸钠，反应的离方程式是5 NO2-+2MnO4-+6H+=5 NO3-+2Mn2++3H2o
故答案为：
方法I：将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠．
方法II：将生成物置于试管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，则D中产物是亚硝酸钠；
（4）D中可能有未反应完全的NO，NO有毒气体，不能直接排放到空气中，通过E装置吸收，以免污染空气．
故答案为：吸收D中未反应完的NO，以免污染空气
（5）过氧化钠与水反应生成NaOH，进入D管气体应干燥，故应在C、D之间增加一个盛浓硫酸的洗气瓶（或装无水CaCl2的干燥管）
故答案为：在C、D之间增加一个盛浓硫酸的洗气瓶（或装无水CaCl2的干燥管）