Question

【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味，是一種常用的發色劑和防腐劑，但使用過量會使人中毒。某學習小組針對亞硝酸鈉設計了如下實驗：

【制取NaNO2】

設計的制取裝置如下圖（夾持裝置略去）：

該小組先查閱資料知：①2NO+Na2O2 =2NaNO2；2NO2+Na2O2 =2NaNO3；

②NO能被酸性高錳酸鉀氧化為NO3－，

（1）裝置A中用于盛放稀硝酸的儀器名稱為_______________，裝置A中發生主要反應的離子方程式為_____________________________。

（2）裝置D的作用是_____________________________。

（3）若無裝置B，則進入裝置D中的氣體除N2、NO外還可能有_____________________________。

（4）甲同學檢查裝置氣密性后進行實驗，發現制得的NaNO2中混有較多的NaNO3雜質。下列可以提高NaNO2純度的方案是____________(填字母)。

a.將B中的藥品換為堿石灰 b.將稀硝酸換為濃硝酸

C.實驗開始前通一段時間CO2 d.在裝置A、B之間增加盛有水的洗氣瓶

【測定制得樣品中NaNO2的含量】

（5）該實驗中需配制KMnO4標準溶液并酸化，應選擇_______(填化學式)來酸化KMnO4溶液。

（6）已知：在酸性溶液中，NO2-可將MnO4-還原為Mn2+。為測定樣品中亞硝酸鈉的含量，該小組稱取4.0 g樣品溶于水配制成250 mL溶液，取25.00 mL溶液于錐形瓶中，用0.100 mol·L-1的酸性KMnO4 溶液進行滴定，消耗20.00 mL酸性KMnO4溶液。滴定過程中酸性KMnO4溶液的作用是_______________，所得樣品中NaNO2的質量分數為______________。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 吸收過量的NO，避免尾氣造成污染 O2、NO2 ad H2SO4 作氧化劑和指示劑 86.25%

【解析】（1）控制液體的滴加速度，裝置A中用于盛放稀硝酸的儀器為分液漏斗；金屬銅與硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，所以裝置A中發生主要反應的離子方程式為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；正確答案：分液漏斗；3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。

（2）裝置D有酸性高錳酸鉀溶液，能夠氧化一氧化氮氣體，減少氣體對環境的污染；正確答案：吸收過量的NO，避免尾氣造成污染。

（3）沒有氯化鈣，水蒸氣就會與過氧化鈉反應生成氧氣，部分NO會被氧氣氧化為NO2，所以，若無裝置B，則進入裝置D中的氣體除N2、NO外還可能有O2、NO2；正確答案：O2、NO2；

(4)由于獲得一氧化氮所用的硝酸具有揮發性，且獲得NO的過程中會產生其它氮氧化物，因此提高NaNO2純度需要除去硝酸氣體和其它氮氧化物。將B中的藥品換為堿石灰可以吸收硝酸氣體和氮氧化物，a正確；將稀硝酸換為濃硝酸，硝酸的揮發性增強，不能除去硝酸氣體，b錯誤；實驗開始前通一段時間CO2不能除去硝酸氣體和氮氧化物，c錯誤；在A、B之間增加盛有水的洗氣瓶可以吸收硝酸氣體和氮氧化物，d正確；正確選項ad。

（5）高錳酸鉀具有強氧化性，配置KMnO4標準溶液并酸化，酸化的酸應選擇稀硫酸；正確答案：H2SO4。

（6）NO2-可將MnO4-還原為Mn2+，體現了高錳酸鉀的強氧化性，滴定終點的現象為滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液變成紫紅色；消耗標準液的體積為20.00mL，25mL樣品消耗高錳酸鉀的物質的量為0.1000mol/L×0.02L=0.002mol，則250mL樣品溶液會消耗高錳酸鉀的物質的量為0.002mol×=0.02mol，根據化合價變化可得反應關系式：2MnO4-～5NO2-，則4.000g樣品中含有亞硝酸鈉的物質的量為0.02mol×=0.05mol，質量為69g/mol×0.05mol=3.45g，所以反應后的固體中亞硝酸鈉的質量分數為：×100%=86.25%，正確答案：氧化劑；指示劑； 86.25%。