Question

【題目】亞硝酸鈉被稱為工業(yè)鹽，在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛。以木炭、濃硝酸、水、和銅為原料生成的一氧化氮與過(guò)氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示。

已知：室溫下，①2NO+Na2O2=2NaNO2

②酸性條件下，NO或NO2—都能與MnO4—反應(yīng)生成NO3—和Mn2+，5 NO2— + 2MnO4—+ 6H+= 5NO3—+ 2Mn2++ 3H2O

(1)A中觀察到的現(xiàn)象__________________________。

(2)裝置B中反應(yīng)的離子方程式有____________________，_____________________。

(3)裝置C的作用：____________________，裝置F的作用：___________________。

(4)若無(wú)裝置D，則E中產(chǎn)物除亞硝酸鈉外還含有副產(chǎn)物__________________。（填化學(xué)式）

(5)NaNO2有像食鹽一樣的咸味，但能引起中毒。已知亞硝酸鈉能發(fā)生如下反應(yīng)：2NaNO2+4HI=2NO+I2+2NaI+2H2O，根據(jù)上述反應(yīng)，可以用試劑和生活中常見(jiàn)的物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以鑒別亞硝酸鈉和食鹽。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須選用的物質(zhì)有__________________。

A．自來(lái)水 B．碘化鉀淀粉試液 C．淀粉 D．白糖 E．食醋 F．白酒

(6)充分反應(yīng)后，某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)E中NaNO2的含量進(jìn)行檢測(cè)。稱取E中固體2g，完全溶解配制成溶液100 mL，取出25 mL溶液用0.100 mol/L酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定（雜質(zhì)不與KMnO4反應(yīng)），消耗KMnO4溶液20mL，求樣品中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（只列式，不用化簡(jiǎn)，不用計(jì)算，已知：NaNO2摩爾質(zhì)量69g/mol）____________________________。

Answer 1

【答案】有紅棕色氣體生成 3NO2+H2O=2H++2NO3－+NO↑ 3Cu+8H++2NO3— = 3Cu2++2NO↑+4H2O 防止倒吸 吸收未反應(yīng)的NO Na2CO3、NaOH BE ×100%

【解析】

裝置A中發(fā)生濃硝酸和碳加熱的反應(yīng)，反應(yīng)生成二氧化氮和二氧化碳和水，裝置B中是A裝置生成的二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅，一氧化氮和水，裝置D干燥NO氣體，并吸收二氧化碳；根據(jù)題示信息，裝置E中的過(guò)氧化鈉吸收一氧化氮，最后通過(guò)酸性高錳酸鉀溶液除去尾氣中剩余的一氧化氮，防止污染空氣，據(jù)此分析解答。

(1)根據(jù)裝置圖可知，A中濃硝酸與木炭發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CO2和NO2以及水，因此A中觀察到的現(xiàn)象是：有紅棕色氣體生成，故答案為：有紅棕色氣體生成；

(2)NO2溶于水生成NO和硝酸，3NO2+H2O=2HNO3+NO↑，硝酸具有氧化性能把金屬銅氧化，則裝置B中反應(yīng)的離子方程式有3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO↑、3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案為：3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO↑；3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；

(3)NO2極易溶于水，且能與水反應(yīng)，所以裝置C的作用是防止倒吸；NO與過(guò)氧化鈉反應(yīng)屬于氣體與固體的反應(yīng)，反應(yīng)不充分，反應(yīng)后NO有剩余，隨意排放容易引起大氣污染，而NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，則裝置F的作用吸收未反應(yīng)的NO，故答案為：防止倒吸；吸收未反應(yīng)的NO；

(4)生成的NO中含有CO2和水蒸氣，CO2和水蒸氣均能與過(guò)氧化鈉反應(yīng)，2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑、2Na2O2 +2CO2 == 2Na2CO3 + O2，而堿石灰可以吸收CO2和水蒸氣，所以如果沒(méi)有D裝置，則E中產(chǎn)物除亞硝酸鈉外還含有副產(chǎn)物Na2CO3、NaOH，故答案為：Na2CO3、NaOH；

(5)鑒別NaNO2和NaCl，由2NaNO2+4HI═2NO+I2+2NaI+2H2O及碘遇淀粉變藍(lán)可知，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須選用的物質(zhì)有碘化鉀淀粉試液、食醋，故答案為：BE；

(6)消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量是0.1mol/L×0.02L=0.002mol，則根據(jù)方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O可知，亞硝酸鈉的物質(zhì)的量是0.002mol×，則原樣品中亞硝酸鈉的物質(zhì)的量是0.002mol××，其質(zhì)量為0.002mol×××69g/mol，所以樣品中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)×100%，故答案為：×100%。