Question

【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)是一種工業(yè)鹽，實驗室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)制備。

已知：①2NO+Na2O2=2NaNO2； ②3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O；③酸性條件下，NO和NO2都能與MnO4-反應生成NO3-和Mn2+；Na2O2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。

（1）加熱裝置A前，先通一段時間N2，目的是_______________。

（2）裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________。實驗結(jié)束后，將B瓶中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、__________(填操作名稱)、過濾可獲得CuSO4·5H2O。

（3）儀器C的名稱為______________，其中盛放的藥品為 ____________(填名稱)。

（4）充分反應后，檢驗裝置D中產(chǎn)物的方法是：取產(chǎn)物少許置于試管中，________________，則產(chǎn)物是NaNO2(注明試劑、現(xiàn)象)。

（5）為測定亞硝酸鈉的含量，稱取4.000g樣品溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于錐形瓶中，用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液進行滴定，實驗所得數(shù)據(jù)如下表所示：

①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_________(填代號)。

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．滴定終點時仰視讀數(shù)

②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)__________。

Answer 1

【答案】 排除裝置中的空氣 冷卻結(jié)晶 干燥管 堿石灰 加入稀硫酸（或稀鹽酸），溶液中有氣泡產(chǎn)生且在試管上方變成紅棕色氣體 ac 86.25%

【解析】(1)制備亞硝酸鈉需要一氧化氮和過氧化鈉反應生成，過氧化鈉和二氧化碳、水蒸氣發(fā)生反應，所以制備的一氧化氮氣體必須純凈干燥，裝置中無空氣存在，加熱A前，先通一段時間N2，目的是把裝置中的空氣趕凈，避免生成的亞硝酸鈉混入雜質(zhì)；
(2)裝置A中發(fā)生反應是濃硝酸和碳加熱反應生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應的化學方程式為：C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O，裝置A中生成的二氧化氮進入裝置B生成硝酸，氧化銅生成硝酸銅、硫酸銅，蒸發(fā)濃縮過程硝酸是易揮發(fā)性的酸，所以冷卻結(jié)晶得到晶體為硫酸銅晶體；
(3)制備亞硝酸鈉需要一氧化氮和過氧化鈉反應生成，過氧化鈉和二氧化碳、水蒸氣發(fā)生反應，所以制備的一氧化氮氣體必須純凈干燥，儀器C為干燥管，利用其中的堿石灰用來干燥一氧化氮氣體；
(4)3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O，反應生成的一氧化氮遇到空氣會生成紅棕色氣體二氧化氮，充分反應后，檢驗裝置D中產(chǎn)物的方法是：取產(chǎn)物少許置于試管中加入稀硫酸溶液中有氣泡產(chǎn)生且在試管口上方出現(xiàn)紅棕色氣體，證明產(chǎn)物是NaNO2；
(5)①第一組實驗數(shù)據(jù)消耗的酸性高錳酸鉀溶液體積偏大，會導致測量結(jié)果偏高；a．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標準液潤洗，導致標準液被稀釋，滴定過程中消耗的標準液體積會偏大，故a正確；b．錐形瓶不需要干燥，所以錐形瓶洗凈后未干燥，不影響測定結(jié)果，故b錯誤；c．滴定終了仰視讀數(shù)，導致讀數(shù)偏大，計算出的標準液體積偏大，故c正確；故答案為ac；
②由于第一組數(shù)據(jù)偏高，應該舍棄；其它三組消耗標準液平均體積為： mL=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×=0.02mol，根據(jù)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(zhì)的量為0.02mol×=0.05mol，質(zhì)量為69g/mol×0.05mol=3.45g，所以反應后的固體中亞硝酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為： ×100%=86.25%。