亚硝酸钠(NaNO2)是重要的防腐剂。现以木炭、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图1所示(部分夹持装置略)。
已知:
①2NO+Na2O2→2NaNO2
②3NaNO2+3HCl→3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O
③酸性条件下,NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+
回答下列问题:
19.写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式________________;
20.B中观察到的主要现象是_____________, D装置的作用是_____________;
21.检验C中产物有亚硝酸钠的方法是________________;
23.将1.56g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭________g 。
24.反应后烧瓶A中仍然存在一定量的硝酸,不能直接排放,用NaOH溶液调成中性,再用电化学降解法进行处理,电化学降解NO3-的原理如上图2所示。25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12 。
电源正极为________(填A或B),阴极反应式为________________。
2.下列叙述正确的是( )
3.下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )
17.镁合金是重要的民用和航空材料,镁作为一种强还原剂,还用于钛、镀和铀的生产,氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等。
(1)氧化镁的电子式为_________。
(2)写出镁与TiCl4在高温条件下制取钛的化学方程式:_________。
(3)从海水中提取金属镁用到的主要化学药品有_______。
(4)某研究小组同学在实验室用卣块制备少量Mg(ClO3)2.6H2O,其流程如下:
已知:I卤块主要成分为MgCl2.6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质
Ⅱ 可选用的试剂:H2O2,稀硫酸、KMnO4溶液、MgCl2溶液、MgO.
①加入BaCl2溶液的目的是_________.
②步骤X中需将Fe2+转化为Fe3+,所选的试剂为____________.
③Mg(ClO3)2加入到含有KSCN的FeSO4酸性溶液中立即出现红色,写出相关反应的离子方程式:_________.
C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
装置A中是浓硝酸和碳加热发反应,反应生成二氧化氮和二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O,
故答案为:C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O;
装置A中是浓硝酸和碳加热发生的反应,反应生成二氧化氮和二氧化碳和水,依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平;
实验目的和原理不清晰、电解原理模糊
铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,有无色气体产生;吸收未反应的NO
装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,硝酸和铜反应生成硝酸铜,一氧化氮和水,所以反应现象为溶液变蓝,铜片溶解,导管口有无色气体冒出;通过装置C中的过氧化钠吸收一氧化氮、二氧化碳,最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气,故答案为:溶液变蓝,铜片溶解,导管口有无色气体冒出;除去未反应的NO,防止污染空气;
装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸和铜反应生成硝酸铜,一氧化氮和水;通过装置C中的过氧化钠吸收一氧化氮、二氧化碳,最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气;
实验目的和原理不清晰、电解原理模糊
取样,加入稀盐酸,产生无色气体,遇到空气变为红棕色
检验亚硝酸钠的实验设计为将生成物置于试管中,加入稀硫酸,若产生无色气体并在液面上方变为红棕色,则D中产物是亚硝酸钠.反应的离子方程式是3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O,或将生成物置于试管中,加入酸性KMnO4溶液,若溶液紫色褪去,则D中产物是亚硝酸钠,反应的离子方程式是5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O,故答案为:将生成物置于试管中,加入稀硫酸,若产生无色气体并在液面上方变为红棕色,则D中产物是亚硝酸钠;
依据亚硝酸钠具有氧化性或还原性,选择还原剂或氧化剂发生的反应现象证明产物中是否是亚硝酸钠;
实验目的和原理不清晰、电解原理模糊
0.24g
整个过程发生四个反应,分别为:
①C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O(产生NO2气体)
②3NO2 + H2O == 2HNO3+NO(反应①中产生的NO2与B中水反应生成HNO3和第一部分NO)
③3Cu+8HNO3(浓) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(反应②中产生的HNO3与Cu反应生成第二部分NO)
④2NO+Na2O2 ==2NaNO2(此处NO来自②和③总共生成)
利用①、②、③并结合N原子守恒和关系式法得出C与NaNO2 的关系式为:
3C~12NO2~4NO~8HNO3~2NO
NO来自两部分,再结合反应④得:
3C~6NO~3Na2
先将整个过程发生的4个反应写出,多步反应利用关系式法找出C与NaNO2的关系,然后计算得出所需C的质量。
实验目的和原理不清晰、电解原理模糊
A 2NO3- +6H2O +10e-=N2↑+12OH-
分析化合价变化可知,NO3-转化为N2化合价降低,即右边Ag-Pt电极为阴极,B为负极,A为正极。
阴极电极反应:2NO3- +6H2O +10e-=N2↑+12OH-(利用电子守恒,原子守恒,电荷守恒是写出配平该电极反应的关键)
根据电解原理,阳极阴离子失电子,化合价升高,阴极得电子,化合价降低,NO3-转化为N2化合价降低,即图2中右边Ag-Pt电极为阴极,B为负极,A为正极。
实验目的和原理不清晰、电解原理模糊