Question

【题目】一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物是常见的大气污染物，然而它们在工业上有着广泛的用途。

已知：①室温下，2NO＋Na2O2===2NaNO2；

②酸性条件下，NO或NO2－都能与MnO反应生成NO3－和Mn2＋，如5NO2－＋2MnO4－＋6H＋===5NO3－＋2Mn2＋＋3H2O。

Ⅰ.以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如下图所示：

(1)A中观察到的现象是_________________________________。

(2)B中反应的离子方程式是____________________，_______________________。

(3)装置C的作用是___________________，装置F的作用是__________________。

(4)若无装置D，则E中产物除亚硝酸钠外，还有副产物________(填化学式)。

Ⅱ.某研究性学习小组对NO2与Na2O2能否发生反应进行探究。

（提出假设）

假设一：NO2与Na2O2不反应；

假设二：NO2能被Na2O2氧化；

假设三：______________________________________________。

（设计实验）

(1)实验时，将NO2气体通入盛有Na2O2的玻璃管中，淡黄色粉末完全变成白色，说明假设________不成立。

(2)若假设二成立，则反应的化学方程式是_______________________。

(3)为验证假设二是否成立，该小组同学进行如下定性实验研究，请完成下表内容。

实验步骤(不要求写具体操作过程，试剂、仪器任选)	预期的实验现象及结论
取适量的白色固体置于试管中，加蒸馏水溶解，_________________________	_______________________________

Answer 1

【答案】 有红棕色气体生成 3NO2＋H2O===2H＋＋2NO3－＋NO↑ 3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 防止倒吸 吸收未反应的NO Na2CO3、NaOH NO2能被Na2O2还原 一 2NO2＋Na2O2===2NaNO3 【答题空10】再滴加稀硫酸酸化，最后滴加高锰酸钾溶液 若高锰酸钾溶液不褪色，则假设二成立；若高锰酸钾溶液褪色，则假设二不成立(其他合理答案也可)

【解析】Ⅰ、（1）加热条件下木炭与浓硝酸反应生成CO2、NO2和水，所以A中观察到的现象是有红棕色气体生成。（2）二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，硝酸具有强氧化性，能与金属铜反应，则B中反应的离子方程式是3NO2＋H2O＝2H＋＋2NO3－＋NO↑、3Cu＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；（3）二氧化氮易溶于水，所以装置C的作用是防止倒吸。反应后NO过量，NO是大气污染物，则装置F的作用是吸收未反应的NO。（4）碱石灰的作用是吸收NO中的水蒸气和二氧化碳，二者均与过氧化钠反应，所以若无装置D，则E中产物除亚硝酸钠外，还有副产物是Na2CO3、NaOH。

Ⅱ、由于二氧化氮也具有氧化性，则假设三应该是NO2能被Na2O2还原。

（1）实验时，将NO2气体通入盛有Na2O2的玻璃管中，淡黄色粉末完全变成白色，说明发生了化学反应，因此假设一不成立。（2）若假设二成立，则二氧化氮被氧化为硝酸钠，反应的化学方程式是2NO2＋Na2O2＝2NaNO3。（3）要验证假设二是否成立，只需要检验是否产生亚硝酸钠即可，如果有亚硝酸钠生成，则假设二不正确。根据题干信息可知亚硝酸根能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以实验操作是取适量的白色固体置于试管中，加蒸馏水溶解，再滴加稀硫酸酸化，最后滴加高锰酸钾溶液，如果高锰酸钾溶液不褪色，则假设二成立；如果高锰酸钾溶液褪色，则假设二不成立。