Question

【題目】亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽，外觀與食鹽非常相似，毒性較強(qiáng)。某化學(xué)興趣小組對食鹽與亞硝酸鈉進(jìn)行探究：

Ⅰ. 鑒別NaCl和NaNO2

甲同學(xué)用沉淀分析法

經(jīng)查：常溫下Ksp(AgNO2)=2×10-8，Ksp(AgCl)=1.8×10-10．分別向盛有5mL0.0001mol/L兩種鹽溶液的試管中同時(shí)逐滴滴加0.0001mol/L硝酸銀溶液，先生成沉淀的是裝有_____________溶液的試管。

乙同學(xué)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__________（用離子方程式解釋）。

Ⅱ. 如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置，部分固定裝置未畫出。

（1）裝置B中試劑X是_______，裝置D中盛放NaOH溶液的作用是_______________________。

（2）關(guān)閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入硫酸至浸沒三頸燒瓶中固體，檢驗(yàn)SO2與Na2O2反應(yīng)是否有氧氣生成的方法是_____________________________________。

（3）關(guān)閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進(jìn)入E、F中，能說明I－還原性弱于SO2的現(xiàn)象為______________；發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________________。

Ⅲ. 用電化學(xué)法模擬工業(yè)處理SO2。將硫酸工業(yè)尾氣中的SO2通入右圖裝置（電極均為惰性材料）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可用于制備硫酸，同時(shí)獲得電能：

（1）M極發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________________________。

（2）若使該裝置的電流強(qiáng)度達(dá)到2.0 A，理論上每分鐘應(yīng)向負(fù)極通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為_____L（已知：1個(gè)e所帶電量為1.6×10－19C）。(保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 NaCl NO2-＋H2OHNO2+OH- 濃H2SO4 吸收未反應(yīng)的SO2 防止污染空氣 將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復(fù)燃 E中溶液藍(lán)色褪去 0.014

【解析】Ⅰ．溶度積表達(dá)式相同時(shí)，溶度積小的先生成沉淀，根據(jù)溶度積常數(shù)知Ksp(AgNO2)＞Ksp(AgCl)，所以NaCl先生成沉淀；NaNO2說明為強(qiáng)堿弱酸鹽，亞硝酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯示堿性，其水解方程式為NO2-+H2OHNO2+OH-；

Ⅱ．實(shí)驗(yàn)方案二：裝置A中制備二氧化硫，X干燥二氧化硫，C中檢驗(yàn)SO2與Na2O2反應(yīng)是否有氧氣，D中氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫，防止污染空氣．E裝置驗(yàn)證二氧化硫的還原性，F裝置驗(yàn)證二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w，并吸收二氧化硫，防止污染空氣；

(1)裝置B中試劑X干燥氯氣，盛放試劑是濃硫酸，裝置D中盛放NaOH溶液的作用是：吸收未反應(yīng)的SO2，防止污染空氣；
(2)檢驗(yàn)SO2與Na2O2反應(yīng)是否有氧氣生成的方法是：將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復(fù)燃；
(3)能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為：E中溶液藍(lán)色褪去，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：SO2+I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+；
Ⅲ．實(shí)驗(yàn)方案三：(1)本質(zhì)是二氧化硫、氧氣與水反應(yīng)生成硫酸，M電極為負(fù)極，N電極為正極，M電極上二氧化硫失去電子氧化生成SO42-，根據(jù)原子守恒會電荷守恒可知，有水參加反應(yīng)，有氫離子生成，電極反應(yīng)式為：SO2+2H2O-2e -═SO42-+4H+；
(2)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為(2A×60s÷1.6×10-19C)÷6.02×1023mol-1，則需要二氧化硫體積為：[(2A×60s÷1.6×10-19C)÷6.02×1023mol-1]÷2×22.4L/mol≈0.014L。