Question

4．亞硝酸鈉（NaNO₂）在工業(yè)上多個領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，也常用于魚類、肉類等食品的染色和防腐．一般情況下，當人體一次性攝取超過300mg亞硝酸鈉時，就會引起中毒，所以在食品行業(yè)用量有嚴格限制．某化學興趣小組對亞硝酸鈉進行多角度探究：
（一）探究亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)及氣體產(chǎn)物成分．
已知：①NO+NO₂+2OH^-═2NO₂^-+H₂O  ②氣體液化的溫度：NO₂：21℃，NO：-152℃

（1）反應(yīng)前應(yīng)打開彈簧夾，先通入一段時間氮氣，排除裝置中的空氣，目的是防止可能生成的NO被完全氧化成NO₂，造成對A中反應(yīng)氣體產(chǎn)物檢驗的干擾．
（2）為了檢驗裝置A中生成的氣體產(chǎn)物，儀器的連接順序（按左→右連接）：
A、C、E、D、B．
（3）在關(guān)閉彈簧夾，打開分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中產(chǎn)生紅棕色氣體．
①確認A中產(chǎn)生的氣體含有NO，依據(jù)的現(xiàn)象是D中通入氧氣后，出現(xiàn)紅棕色氣體．
②裝置E的作用是冷凝使NO₂完全液化．
（4）通過上述實驗探究過程，可得出裝置A中反應(yīng)的化學方程式是2NaNO₂+H₂SO₄=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O．
（二）亞硝酸鈉外觀與食鹽非常相似，毒性較強，所以必須加以區(qū)分．以下是常用的兩種鑒別NaCl和NaNO₂的方法：
（1）沉淀分析法
經(jīng)查：常溫下Ksp（AgNO₂）=2×10^-8，Ksp（AgCl）=1.8×10^-10．分別向盛有5mL 0.0001mol/L兩種鹽溶液的試管中同時逐滴滴加0.0001mol/L硝酸銀溶液，先生成沉淀的是裝有NaCl溶液的試管．
（2）測定溶液pH
用pH試紙分別測定0.1mol/L兩種鹽溶液的pH，測得NaNO₂溶液呈堿性．該溶液呈堿性的原因是NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-（用離子方程式解釋）．
（三）泡菜中含有少量的亞硝酸鹽．現(xiàn)取1kg泡菜榨汁，將榨出的液體收集后，經(jīng)處理，使得到的泡菜汁中的亞硝酸鹽都轉(zhuǎn)化為亞硝酸鈉．向得到的泡菜汁中加入過量的稀硫酸和碘化鉀溶液，發(fā)生如下反應(yīng)：
2NaNO₂+2H₂SO₄+2KI=2NO↑+I₂+K₂SO₄+Na₂SO₄+2H₂O
經(jīng)測定，反應(yīng)后生成5.08g I₂．
（1）則1kg泡菜中含有NaNO₂的質(zhì)量是2.76g．
（2）若一次食入0.1kg這種泡菜，是否會引起中毒？否（填“是”或“否”）．

Answer 1

分析 （一）（1）根據(jù)各部分裝置的作用進行連接，C吸收水蒸氣，B尾氣處理，防止污染空氣，D檢驗NO，E冷卻二氧化氮；
（2）NO很容易被氧氣氧化，裝置中有空氣，無法檢驗有NO生成；
（3）根據(jù)一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成紅棕色二氧化氮氣體判斷，溫度低于二氧化氮液化溫度時，二氧化氮變成液態(tài)；
（4）根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出反應(yīng)方程式；
（二）（1）據(jù)溶度積小的沉淀先沉淀；
（2）NaNO₂說明為強堿弱酸鹽，亞硝酸根離子水解導致溶液顯示堿性；
（三）菜中含有少量的亞硝酸鹽．現(xiàn)取1kg泡菜榨汁，將榨出的液體收集后，經(jīng)處理，使得到的泡菜汁中的亞硝酸鹽都轉(zhuǎn)化為亞硝酸鈉．向得到的泡菜汁中加入過量的稀硫酸和碘化鉀溶液，發(fā)生如下反應(yīng)：2NaNO₂+2H₂SO₄+2KI=2NO↑+I₂+K₂SO₄+Na₂SO₄+2H₂O，反應(yīng)后生成5.08g I₂，根據(jù)化學方程式定量關(guān)系計算得到亞硝酸鈉質(zhì)量，當人體一次性攝取超過300mg亞硝酸鈉時，就會引起中毒，據(jù)此判斷是否會引起中毒．

解答 解：（一）（1）NO很容易被氧氣氧化，裝置中有空氣，無法檢驗有NO生成，所以通氮氣的目的是排盡整個裝置中的空氣，防止產(chǎn)生的NO被氧化生成NO₂，
故答案為：防止可能生成的NO被完全氧化成NO₂，造成對A中反應(yīng)氣體產(chǎn)物檢驗的干擾；
（2）C吸收水蒸氣，B尾氣處理，防止污染空氣，D檢驗NO，E冷卻二氧化氮，利用D檢驗NO，所以裝置的連接為A→C→E→D→B，
故答案為：E；D；B；
（3）①D中無色氣體變成紅色，說明含有NO氣體，故答案為：D中通入氧氣后，出現(xiàn)紅棕色氣體；
②二氧化氮的液化溫度是21℃，低于此溫度時，二氧化氮氣體變成液態(tài)，故答案為：冷凝使NO₂完全液化；
（4）通過以上分析知，該反應(yīng)中生成二氧化氮、一氧化氮，同時還有硫酸鈉、水生成，所以反應(yīng)方程式為2NaNO₂+H₂SO₄=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O，
故答案為：2NaNO₂+H₂SO₄=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O；
（二）（1）Ksp（AgNO₂）=2×10^-8＞Ksp（AgCl）=1.8×10^-10，分別向盛有5mL 0.0001mol/L兩種鹽溶液的試合中同時逐滴滴加0.0001mol/L硝酸銀溶液，先生成AgCl沉淀；
故答案為：NaCl；
（2）由于亞硝酸鈉溶液中存在水解平衡：NO₂^-+H₂O=HNO₂+OH^-，所以亞硝酸鈉溶液顯示堿性，
故答案為：NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-；
（三）（1）設(shè)1kg菜汁中含有NaNO₂的質(zhì)量為y，2NaNO₂+2H₂SO₄+2KI=2NO+I₂+K₂SO₄+Na₂SO₄+2H₂O
   138                 254
    y                5.08g

   y=2.76g，
故答案為：2.76；
（2）0.1kg泡菜中含有NaNO₂的質(zhì)量為2.76 g/kg×0.1 kg=0.276g=276mg，當人體一次性攝取超過300mg亞硝酸鈉時，就會引起中毒
因為276mg＜300mg，所以不會引起中毒，
故答案為：否．

點評 本題考查實驗方案設(shè)計，明確物質(zhì)的性質(zhì)和實驗原理是解本題關(guān)鍵，注意實驗設(shè)計要遵循嚴密性、可行性、科學性的原則，題目難度較大．