一道高中化学题

(1)碳酸钙CaCO3会与稀硝酸HNO3反应生成二氧化碳CO2,将装置内的空气赶走,防止铜与稀硝酸HNO3反应生成的一氧化氮NO与空气中的氧气O2反应生成二氧化氮n O2。

⑵氢氧化钠NaOH溶液在B中,浓硫酸H2SO4在c中,由于碳酸钙CaCO3与稀HNO3反应生成的二氧化碳CO2如果进入D装置会影响一氧化氮NO与过氧化钠Na2O2的反应,必须用碱脱除,而一氧化氮NO从氢氧化钠NaOH溶液中出来时会携带水蒸气H2O,也会影响一氧化氮NO与过氧化钠Na2O2的反应,所以用浓硫酸H2SO4脱除。

附:过氧化钠Na2O2与二氧化碳CO2反应的化学方程式

2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2

过氧化钠Na2O2与水H2O反应的化学方程式

2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑

E(干燥管)的作用是除去多余的一氧化氮NO,防止空气中的二氧化碳CO2,水蒸气H2O从E端进入装置影响反应。(碱石灰含有氧化钙CaO和固体氢氧化钠NaOH)

⑶在E喷嘴附近用带火星的木条,木条会复燃,证明反应产生氧气O2。

(4)氧化钠、硝酸钠

固体溶于水后,溶液呈强碱性。因为过氧化钠Na2O2已经完全反应,硝酸钠NaNO3或亚硝酸钠NaNO2溶于水不呈碱性,所以我们再回头看过氧化钠Na2O2。因为一氧化氮NO的氮元素由硝酸钠NaNO3的+2价氧化为+5价,所以可以看出过氧化钠Na2O2被还原生成一种溶于水呈碱性的固体物质,所以我们将其与Na2O钠联系起来。

硝酸钠没有还原性,不会使酸性高锰酸钾溶液变色。因为过氧化钠Na2O已经完全反应,不会使酸性高锰酸钾溶液变色,Na2O钠也不会使酸性高锰酸钾溶液变色,更何况Na2O钠溶于水生成的氢氧化钠NaOH。最后,别忘了题目信息:硝酸钠NaNO3受热分解生成氧化和还原亚硝酸钠NaNO2,但是分解硝酸钠NaNO3的热量从哪里来呢?不要怕,Na2O和水H2O的反应是放热的,所以NaNO3受热分解生成亚硝酸钠NaNO2,亚硝酸钠既是氧化的又是还原的。

附件:一氧化氮NO与过氧化钠Na2O2反应的化学方程式

3Na2O2 + 2NO = 2NaNO3 + 2Na2O