Question

15．亞硝酸鈉常用作食品防腐劑．現(xiàn)用如圖所示儀器（夾持裝置已省略）及藥品．探究亞硝酸鈉與硫酸的反應(yīng)及生成氣體產(chǎn)物的成分．已知氣體液化的溫度：NO₂：21℃；NO：-152℃

回答下列問題：
（1）為了檢驗裝置A中生成的氣體產(chǎn)物，儀器的連接順序為（按從左到右連接）：A→C→E→D→B．
（2）組裝好儀器后，接下來進行的操作是檢查裝置的氣密性；實驗開始時通入N₂的作用是防止可能生成的NO被完全氧化成NO₂，造成對A中反應(yīng)氣體產(chǎn)物檢驗的干擾．
（3）關(guān)閉彈贊夾K₁，打開分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中產(chǎn)生紅棕色氣體．確認A中產(chǎn)生的氣體中含有NO，依據(jù)的現(xiàn)象是D中通氯氣后，出現(xiàn)紅棕色氣體；裝置E的作用是冷凝使NO₂完全液化．
（4）根據(jù)上述實驗，寫出該反應(yīng)的化學方程式：2NaNO₂+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O．如果沒有裝置C，對驗證結(jié)論造成的影響是水會與NO₂反應(yīng)生成NO，影響后面NO的檢驗．
（5）實驗結(jié)柬后還需通入N₂的作用是把裝置中的氣體全部趕入到B中被吸收，以防止環(huán)境污染；如果向D中通入過量O₂，則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4NO₂+O₂+4OH^-=4NO₃^-+2H₂O．

Answer 1

分析 硫酸與亞硝酸鈉反應(yīng)生成氣體的成分為NO、NO₂，其中NO與空氣中的氧氣被氧化成NO₂，所以實驗開始前要將裝置中的空氣排盡，反應(yīng)前通入氮氣的目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止可能產(chǎn)生的NO被氧化成NO₂，造成對A中反應(yīng)產(chǎn)物檢驗的干擾，根據(jù)各部分裝置的作用可知，C吸收水蒸氣，B尾氣處理，防止污染空氣，D檢驗NO，E冷卻二氧化氮，利用D檢驗NO，裝置的連接為A→C→E→D→B，
（1）根據(jù)各部分裝置的作用進行連接，C吸收水蒸氣，B尾氣處理，防止污染空氣，D檢驗NO，E冷卻二氧化氮，利用D檢驗NO；
（2）氣體發(fā)生和反應(yīng)裝置需要裝置氣密性好，開始前需要檢查裝置氣密性；趕走裝置內(nèi)氯氣防止一些NO檢驗；
（3）根據(jù)一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成紅棕色二氧化氮氣體判斷，溫度低于二氧化氮液化溫度時，二氧化氮變成液態(tài)；
（4）關(guān)閉彈贊夾K₁，打開分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中產(chǎn)生紅棕色氣體．確認A中產(chǎn)生的氣體中含有NO，通過以上分析知，該反應(yīng)中生成二氧化氮、一氧化氮，同時還有硫酸鈉、水生成；
（5）實驗結(jié)束后還需通入N₂的作用是排出裝置中氣體吸收，防止污染空氣，氧氣過量，進入B中可理解為先生成硝酸，硝酸再與氫氧化鈉反應(yīng)生成硝酸鈉和水．

解答 解：（1）C吸收水蒸氣，B尾氣處理，防止污染空氣，D檢驗NO，E冷卻二氧化氮，利用檢驗NO，所以裝置的連接為A→C→E→D→B，
故答案為：E；D；B；    
（2）組裝好儀器后，接下來進行的操作實驗是檢查裝置氣密性，NO很容易被氧氣氧化，裝置中有空氣，無法檢驗有NO生成，所以通氮氣的目的是排盡整個裝置中的空氣，防止產(chǎn)生的NO被氧化生成NO₂，
故答案為：檢查裝置氣密性；防止可能生成的NO被完全氧化成NO₂，造成對A中反應(yīng)氣體產(chǎn)物檢驗的干擾；
（3）D中無色氣體變成紅色，說明含有NO氣體，二氧化氮的液化溫度是21℃，低于此溫度時，二氧化氮氣體變成液態(tài)，
故答案為：D中通氯氣后，出現(xiàn)紅棕色氣體；冷凝使NO₂完全液化；
（4）通過以上分析知，該反應(yīng)中生成二氧化氮、一氧化氮，同時還有硫酸鈉、水生成，所以反應(yīng)方程式為：2NaNO₂+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O，如果沒有裝置C，二氧化氮和水反應(yīng)生成一氧化氮，造成干擾，
故答案為：2NaNO₂+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O；水會與NO₂反應(yīng)生成NO，影響后面NO的檢驗；
（5）實驗結(jié)束后還需通入N₂的作用是排出裝置中氣體吸收，把裝置中的氣體全部趕入到B中被吸收，以防止環(huán)境污染，如果向D中通入過量O₂，則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：4NO₂+O₂+4OH^-=4NO₃^-+2H₂O，
故答案為：把裝置中的氣體全部趕入到B中被吸收，以防止環(huán)境污染；4NO₂+O₂+4OH^-=4NO₃^-+2H₂O．

點評 本題考查了實驗方案設(shè)計、物質(zhì)的檢驗、蓋斯定律，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)實驗現(xiàn)象確定物質(zhì)的性質(zhì)，注意儀器的連接順序，為易錯點，題目難度中等．