Question

【題目】亞硝酸鈉（NaNO2）是重要的防腐劑。現以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應制備亞硝酸鈉的裝置如圖1所示（部分夾持裝置略）。

已知：

①2NO+Na2O2→2NaNO2

②3NaNO2+3HCl→3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O

③酸性條件下，NO或NO2－都能與MnO4－反應生成NO3－和Mn2+

回答下列問題：

（1）寫出濃硝酸與木炭反應的化學方程式_____________________________________________；

（2）B中觀察到的主要現象是___________________________________________________________，

D裝置的作用是______________________________________________；

（3）檢驗C中產物有亞硝酸鈉的方法是______________________________________________；

（4）經檢驗C產物中除亞硝酸鈉外還含有副產物碳酸鈉和____________，為避免產生這些副產物應在B、C裝置間增加裝置E，儀器E的名稱是___________，E中盛放的試劑應是_________（填字母）；

A．濃H2SO4B．堿石灰 C．無水CaCl2

（5）將1.56g過氧化鈉完全轉化成為亞硝酸鈉，理論上至少需要木炭___________g 。

（6）反應后燒瓶A中仍然存在一定量的硝酸，不能直接排放，用NaOH溶液調成中性，再用電化學降解法進行處理，電化學降解NO3－的原理如上圖2所示。25℃時，反應進行10min，溶液的pH由7變為12 。

電源正極為________（填A或B），陰極反應式為___________________________________________。

Answer 1

【答案】C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O 銅片逐漸溶解，溶液變為藍色，有無色氣體產生 吸收未反應的NO 取樣，加入稀鹽酸，產生無色氣體，遇到空氣變為紅棕色 氫氧化鈉 干燥管 B 0.36g A 2NO3－ +6H2O +10e－＝N2↑+12OH－

【解析】

（1）硝酸與木炭反應，硝酸做氧化劑被還原為NO2,木炭做還原劑被還原為CO2,濃硝酸與木炭反應的化學方程式 C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O,答案為：C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O；

（2）NO2溶于水生成硝酸，硝酸和Cu反應生成NO，所以可以看到的現象為，銅牌溶解，溶液變成藍色，有氣體產生，產生的NO和Na2O2反應生成NaNO2,未反應完的NO被D中的高錳酸鉀氧化，以免污染空氣，答案為：銅片逐漸溶解，溶液變為藍色，有無色氣體產生； 吸收未反應的NO；

（3）3NaNO2+3HCl→3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O，檢驗C中產物有亞硝酸鈉的方法是取樣，加入稀鹽酸，產生無色氣體，遇到空氣變為紅棕色，答案為：取樣，加入稀鹽酸，產生無色氣體，遇到空氣變為紅棕色；

（4）反應過程中CO2和H2O沒有出去，所以C中副產物有碳酸鈉、氫氧化鈉，同時除去CO2和H2O,最好選用堿石灰做干燥劑，盛裝儀器為干燥管，答案為：氫氧化鈉； 干燥管；B；

（5）根據2n(Na2O2)~n(NaNO2)~n(NO)~1/3n(NO2)~3n(C)，所以有n(C)= 3/2n(Na2O2)=3/2×1.56g/78g/mol=0.03mol,需要C的質量為0.03mol×12g/mol=0.36g,答案為：0.36g；

（6）電解池中陽極發生氧化反應，電源B極發生的是還原反應為陰極，那么A極是陽極，陰極反應式為2NO3－ +6H2O +10e－＝N2↑+12OH－，答案為：A，2NO3－ +6H2O +10e－＝N2↑+12OH－.