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(fā)色劑和防腐劑，使用過(guò)量會(huì)使人中毒，國(guó)際上對(duì)食品中亞硝酸鈉的用量控制在很低的水平上。某學(xué)習(xí)小組針對(duì)亞硝酸鈉設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

【實(shí)驗(yàn)I】制備NaNO2

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

②NO能被酸性高錳酸鉀氧化為NO3－。

設(shè)計(jì)制備裝置如下（夾持裝置略去）。

（1）裝置A中用于盛放稀HNO3溶液的儀器名稱為___________________；

寫出裝置A中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式 。

（2）裝置D的作用為_________________。

（3）如果沒有B裝置，寫出C中發(fā)生副反應(yīng)的化學(xué)方程式①_______________、②____________。

（4）甲同學(xué)檢查完裝置氣密性良好后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)制得的NaNO2中混有較多的NaNO3雜質(zhì)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種提高NaNO2純度的改進(jìn)措施 。

【實(shí)臉I(yè)I】測(cè)定制取的樣品中NaNO2的含量

步驟：已知在酸性溶液中，NO2－可將MnO4－還原為Mn2＋。為測(cè)定亞硝酸鈉的含量，稱取4.000 g樣品溶于水配成250 mL溶液，取25.00 mL溶液于錐形瓶中，用0.1000 mol·L-1酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定，實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如下表所示：

（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算所得固體中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________。

Answer 1

【答案】（1）分液漏斗（1分）；3Cu+8H++ 2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O（2分）

（2）吸收多余的NO，防止污染環(huán)境（1分）

（3）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑（2分）；2NO+O2=2NO2（2分）；

（4）在A、B之間增加裝有水的洗氣瓶（將B中的藥品更換為堿石灰或氧化鈣等）（2分）

（5）86.25%（2分）

【解析】

試題分析：（1）裝置A中用于盛放稀HNO3溶液的儀器名稱為分液漏斗；裝置A中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++ 2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O。

（2）NO有毒，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，所以D裝置的作用是吸收多余的NO，防止污染環(huán)境；

（3）無(wú)水氯化鈣是干燥劑，能干燥NO。如果沒有B裝置，則NO中含有水蒸氣，過(guò)氧化鈉能與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，因此C中發(fā)生的副反應(yīng)為2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。生成的氧氣可以繼續(xù)氧化NO為NO2，則發(fā)生的副反應(yīng)還有2NO+O2＝2NO2。

（4）NaNO2的純度較低，說(shuō)明有硝酸鈉生成。即NO中含有NO2，所以要提高純度，需要除去NO中的NO2，則改進(jìn)的措施為在A、B之間增加裝有水的洗氣瓶。

（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知第一次實(shí)驗(yàn)誤差太大，舍去，消耗高錳酸鉀溶液體積的平均值為20.00mL，根據(jù)電子得失守可知25.00 mL溶液中亞硝酸鈉的物質(zhì)的量是，則原樣品中亞硝酸鈉的物質(zhì)的量是0.005mol×250mL/25mL＝0.05mol，則所得固體中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)×100%＝86.25%。