Question

【題目】亞硝酸鈉（NaNO2）是一種常見的食品添加劑，使用時必須嚴格控制其用量，某興趣小組進行下面實驗探究，查閱資料知道：

①2NO + Na2O2=2NaNO2

②2NO2+ Na2O2=2NaNO3

③酸性KMnO4溶液可將NO2－氧化為NO3－，MnO4－還原成Mn2+。

Ⅰ.產(chǎn)品制備與檢驗：用如下裝置制備NaNO2：

（1）寫出裝置A燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目________。

（2）B裝置的作用是______________________________。

（3）有同學認為裝置C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還有碳酸鈉和氫氧化鈉，為制備純凈NaNO2應(yīng)在B、C裝置間增加一個裝置，請在框內(nèi)畫出增加的裝置圖，并標明盛放的試劑________。

（4）試設(shè)計實驗檢驗裝置C中NaNO2的存在（寫出操作、現(xiàn)象和結(jié)論）________。

Ⅱ.含量的測定

稱取裝置C中反應(yīng)后的固體4.000g溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于錐形瓶中，用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液進行滴定，實驗所得數(shù)據(jù)如下表所示：

滴定次數(shù)	1	2	3	4
KMnO4溶液體積/mL	20.60	20.02	20.00	19.98

（5）第一組實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，造成這種異常的原因可能是________（雙項選擇）。

A．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標準液潤洗

B．錐形瓶洗凈后未干燥

C．滴定終了仰視讀數(shù)

D．滴定終了俯視讀數(shù)

（6）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算所得固體中亞硝酸鈉的質(zhì)量分數(shù)____________________。

（結(jié)果保留4位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 將NO2轉(zhuǎn)化為NO，同時Cu與稀硝酸反應(yīng)生成NO或制取NO 或 取少量裝置C中產(chǎn)物置于試管中，加入適量蒸餾水溶解，加入稀硫酸酸化，滴加入1～2滴（少量）酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，說明C中產(chǎn)物含有NaNO2 A、C 86.25%或0.8625

【解析】

Ⅰ、（1）由裝置圖可知裝置A發(fā)生反應(yīng)為濃硝酸與C的反應(yīng)，反應(yīng)中碳元素化合價從0價升高到＋4價，失去4個電子，則電子轉(zhuǎn)移可表示為；

（2）根據(jù)實驗裝置可知，裝置C中發(fā)生反應(yīng)：2NO+Na2O2=2NaNO2，則裝置B的作用是將NO2轉(zhuǎn)化為NO，同時Cu與稀硝酸反應(yīng)生成NO（或制取NO）；

（3）有同學認為裝置C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還有碳酸鈉和氫氧化鈉，則產(chǎn)生碳酸鈉和氫氧化鈉的原因是因為NO氣體中混有二氧化碳和水蒸氣，二者與過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氫氧化鈉，故要制備純凈NaNO2應(yīng)在B、C裝置間增加一個裝置除去混有的二氧化碳和水蒸氣，故應(yīng)用裝有堿石灰的干燥管，裝置圖為：或；

（4）由題中所給信息③酸性KMnO4溶液可將NO2－氧化為NO3－，MnO4－還原成Mn2+可知欲檢驗C中NaNO2的存在，需利用酸性高錳酸鉀，可設(shè)計實驗為：取少量裝置C中產(chǎn)物置于試管中，加入適量蒸餾水溶解，加入稀硫酸酸化，滴加入1～2滴酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，說明C中產(chǎn)物含有NaNO2；

Ⅱ、（5）A、酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標準液潤洗，則會導致標準酸性高錳酸鉀溶液濃度偏小，則會使所測V（標準）偏大，故A項正確；

B、錐形瓶洗凈后未干燥，對實驗結(jié)果無影響，故B項錯誤；

C、滴定終了仰視讀數(shù)，則會導致V（標準）偏大，故C項正確；

D、滴定終了俯視讀數(shù)，則會導致V（標準）偏小，故D項錯誤；

本題選AC；

（6）由于第一組數(shù)據(jù)偏高，應(yīng)該舍棄；其它三組消耗標準液平均體積為：(20.02+20.00+19.98)mL/3=20.00mL，25mL樣品消耗高錳酸鉀的物質(zhì)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(zhì)的量為：0.002mol×250Ml/25mL=0.02mol，根據(jù)化合價變化可得反應(yīng)關(guān)系式：2MnO4-～5NO2-，則4.000g樣品中含有亞硝酸鈉的物質(zhì)的量為：0.02mol×2.5=0.05mol，質(zhì)量為69g/mol×0.05mol=3.45g，所以反應(yīng)后的固體中亞硝酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為：3.45g/4.000g×100%=86.25%。