Question

某些资料认为NO、NO₂不能与Na₂O₂反应。南开中学化学学习小组提出质疑，他们分析过氧化钠和二氧化氮都有氧化性，根据化合价升降原则提出假设：

假设I：过氧化钠氧化二氧化氮，生成NaNO₃；

假设II：二氧化氮氧化过氧化钠，生成O₂。

(1)小组甲同学设计实验如下：

①试管A中反应的化学方程式是__________。

②待试管B中收集满气体，向试管B中加入适量Na₂O₂，塞紧塞子，振荡试管，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星木条迅速伸进试管内，木条复燃。甲同学认为假设I正确；乙同学认为该装置不能达到实验目的，为达到实验目的，应在A、B之间增加一个浓硫酸洗气装置，该装置的作用是_______。

③乙同学用改进后装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失；带火星木条未复燃。得出结论：假设I正确。NO₂和Na₂O₂反应的方程式是________。

(2)丙同学认为NO易与O₂发生反应，应更易被Na₂O₂氧化。

查阅资料：①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂

②亚硝酸盐在酸性条件下不稳定：2H⁺+3= +2NO↑+H₂O。

丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究NO与Na₂O₂的反应。

①在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间N₂，目的是_________。

②充分反应后，取D装置中产物少许，加入稀盐酸，若观察到________现象，则产物是亚硝酸钠。

③F装置的作用是________。该装置中发生反应的离子方程式为_________。

Answer

Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 除去生成NO2气体中混有的水蒸气 Na2O2+2NO2=2NaNO3 将装置中的空气排出 产生无色气体，遇到空气变为红棕色 吸收未反应的NO 5NO+4H++3MnO4-═5NO3-+3Mn2++2H2O

【解析】

（1）①Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮、硝酸铜和水；

②Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮中含有水蒸气；

③若过氧化钠氧化二氧化氮，则生成硝酸钠，依据氧化还原反应元素化合价变化配平书写发生反应的化学方程式；

（2）①空气中的氧气能氧化NO，实验时要排尽装置中的空气；

②亚硝酸钠中加盐酸会生成NO，NO遇到空气中的氧气会变为红棕色；

③未反应的NO会污染环境，用酸性高锰酸钾溶液吸收，将NO氧化成硝酸根离子，防止污染空气。

（1）①Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮、硝酸铜和水，反应的化学方程式为Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，故答案为：Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；

②Cu与浓硝酸反应生成的二氧化氮中含有水蒸气，水蒸气能与过氧化钠反应生成氧气，所以要在A、B之间增加一个装置干燥装置，除去生成NO2气体中混有的水蒸气，故答案为：除去生成NO2气体中混有的水蒸气；

③若过氧化钠氧化二氧化氮，则生成硝酸钠，其反应的化学方程式为Na2O2+2NO2=2NaNO3，故答案为：Na2O2+2NO2=2NaNO3；

（2）①空气中的氧气能氧化NO，实验时要排尽装置中的空气，所以在反应前，应打开弹簧夹，通入一段时间N2，目的是将装置中的空气排出，防止一氧化氮被氧化，故答案为：将装置中的空气排出；

②亚硝酸钠中加盐酸会生成NO，NO遇到空气中的氧气会变为红棕色，则检验D装置中物质的方法为取D装置中产物少许，加入稀盐酸，若产生无色气体，遇到空气变为红棕色，产物是亚硝酸钠，反之为硝酸钠，故答案为：产生无色气体，遇到空气变为红棕色；

③若未反应的NO排到空气中，会污染环境，用酸性高锰酸钾溶液吸收，将NO氧化成硝酸根离子，反应的离子方程式为5NO+4H++3MnO4-═5NO3-+3Mn2++2H2O，故答案为：吸收未反应的NO；5NO+4H++3MnO4-═5NO3-+3Mn2++2H2O。