Question

20．亞硝酸鈉（NaNO₂）是一種常見的食品添加劑，使用時(shí)必須嚴(yán)格控制其用量．某興趣小組擬制備NaNO₂并測定產(chǎn)品純度．
I、【查閱資料】
①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；2NO₂+Na₂O₂=2NaNO₃．
②NO能被酸性高錳酸鉀氧化成NO₂．
③酸性條件下MnO₄^-被還原為Mn²⁺．
Ⅱ、【制備產(chǎn)品】
用如圖裝置NaNO₂（夾持和加熱裝置已省略）．

（1）裝置A燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（2）B裝置的作用是將NO₂轉(zhuǎn)化為NO，同時(shí)銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO．
（3）有同學(xué)認(rèn)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，為排除干擾應(yīng)在B、C裝置間增加裝置E，E中盛放的試劑可能是BD．（填字母編號(hào)）
A．濃H₂SO₄       B．堿石灰    C．無水CaCl₂      D．生石灰
Ⅲ、【測定純度】．
設(shè)計(jì)如下方案測定產(chǎn)品的純度．
樣品$→_{操作}^{一系列}$溶液A$→_{酸鉀溶液}^{①酸性高錳}$溶液B$→_{標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定}^{②（NH_{4}）_{2}FeSO_{4}}$數(shù)據(jù)處理
（4）取樣品2.3g經(jīng)一系列操作后得到溶液A 100mL，準(zhǔn)確量取10.00mL A與24.00mL、0.05mol/L的酸性KMnO₄溶液在錐形瓶中充分反應(yīng)．反應(yīng)后溶液用0.1000 mol/L（NH₄）₂Fe（SO₄）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紫色剛好褪去；重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)2次，平均消耗（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液10.00ml，則樣品中NaNO₂的純度為75%．

Answer 1

分析 （1）裝置A燒瓶中用碳與濃硝酸在加熱的條件下反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化氮；
（2）二氧化氮遇水生成NO和硝酸，得到的稀硝酸與銅反應(yīng)又生成NO，據(jù)此答題；
（3）為防止產(chǎn)生碳酸鈉和氫氧化鈉，應(yīng)除去NO中的水份和二氧化碳?xì)怏w；
（4）根據(jù)5（NH₄）₂ Fe（SO₄）₂～MnO₄^-，消耗n（KMnO₄）=0.1mol/L×0.01L=0.001mol，
根據(jù) 2MnO₄^-～5NO₂^-，計(jì)算樣品中NaNO₂的純度．

解答 解：（1）裝置A燒瓶中，碳和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水，方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）B裝置中，NO₂與水反應(yīng)生成NO，同時(shí)銅與稀硝酸反應(yīng)也生成NO；
故答案為：將NO₂轉(zhuǎn)化為NO，同時(shí)銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO；
（3）有同學(xué)認(rèn)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，那么NO中混有CO₂、NO₂，可以在B、C之間增加裝有堿石灰或生石灰的裝置E，以吸收雜質(zhì)CO₂、NO₂；
故答案為：BD；
（4）根據(jù)5（NH₄）₂ Fe（SO₄）₂～MnO₄^-，消耗n（KMnO₄）=0.1mol/L×0.01L=0.001mol，
                       2MnO₄^-～5NO₂^-，
                         2      5
0.05mol/L×0.024L-0.001mol      x，
x=0.0005mol，100mL中n（NaNO₂）=0.0005mol×$\frac{100mL}{10mL}$=0.005mol，
則樣品中NaNO₂的純度為$\frac{0.005mol×69g/mol}{2.3g}$×100%=75%；
故答案為：75%．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和探究題，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，注意把握物質(zhì)性質(zhì)以及對(duì)題目信息的獲取于使用，難度中等．