Question

亚硝酸钠(NaNO₂)被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示(A中加热装置省略)。

已知：室温下，①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；

②3NaNO₂+3HCl=3NaCl＋HNO₃+2NO↑+H₂O；

③酸性条件下，NO或NO₂^-都能与MnO₄^-反应生成NO₃^-和Mn²⁺。

请按要求回答下列问题：

(1)A装置中反应的化学方程式为_________。

(2)B装置中主要的现象是________。

(3)检验C装置产物中有亚硝酸钠的方法是_______。

(4)D装置中反应的离子方程式为________。

(5)预测C中反应开始阶段，固体产物除NaNO₂外，还含有的副产物有Na₂CO₃和________。为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，则E中盛放的试剂名称为________。

(6)检查装置气密性并装入药品后，以下实验操作步骤正确的顺序为____________(填序号)。

a.打开弹簧夹，向装置中通入N₂      b.点燃酒精灯      c.向三颈烧瓶中滴加浓硝酸       d.熄灭酒精灯e.关闭分液漏斗欧旋塞       f.停止通入N₂

Answer

C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O 红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出 取C中固体少量于试管中，加入盐酸，产生无色气体，遇空气变为红棕色 3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O NaOH 碱石灰 a→c→e→b→d→f

【解析】

该实验装置以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠，装置A中碳与浓硝酸反应生成NO2，生成NO2的进入装置B中与水反应生成硝酸和NO，装置B中的铜与生成的稀硝酸反应生成NO，B中生成的NO进入装置C中与Na2O2反应生成NaNO2，装置D中的酸性高锰酸钾溶液吸收为反应完全的NO，防止污染环境。

（1）A装置中的碳与浓硝酸在加热的条件下反应生成CO2、NO2、H2O，其反应的化学方程式为C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O；

（2）NO2为红棕色气体，NO为无色气体，由分析可知红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出；

（3）3NaNO2+3HCl=3NaCl＋HNO3+2NO↑+H2O，结合该方程式，取C中固体少量于试管中，加入盐酸，产生无色气体，遇空气变为红棕色；

（4）结合题中的已知信息，酸性条件下，NO能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+，装置D吸收为完全反应的NO气体防止污染环境，其反应的离子方程式为3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O；

（5）进入C装置的气体有NO、CO2、H2O(g)，C中反应开始阶段，NO、CO2、H2O(g)都能与NaNO2反应分别生成固体产物为NaNO2、Na2CO3、NaOH；为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂为碱石灰，其作用是是吸收CO2和H2O(g)。

（6）检查装置气密性并装入药品后，先打开弹簧夹，向装置中通入通入N2，排出装置中的空气，再向三颈烧瓶中滴加浓硝酸，关闭分液漏斗旋塞，然后点燃酒精灯，待反应结束后熄灭酒精灯，继续通入N2，使装置中的气体全部进入D装置，防止污染空气，待D中硬质玻璃管冷却至室温后停止通入N2，故操作顺序为a→c→e→b→d→f。