Question

(12分)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】

用如下裝置制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_______________________。

（2）B裝置的作用是_________________________。

（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_________。(填字母編號)

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。

（4）溶液A到溶液B發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________。

（5）取樣品2.3g經(jīng)一系列操作后得到溶液A100mL，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0.1 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)2 Fe(SO4)2溶液10.00ml，則樣品中NaNO2的純度為__________。

Ⅳ【探究反思】

（6）NaNO2的純度偏低，該小組討論提出的原因中可能正確的是________。(填字母編號)

A．滴定至溶液紫色剛好褪去就立刻停止滴加

B．加入A與KMnO4溶液前錐形瓶未經(jīng)干燥

C．實(shí)驗(yàn)中使用的(NH4)2 Fe(SO4)2溶液暴露在空氣中時(shí)間過長

Answer 1

（1）C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O；（2）將NO2轉(zhuǎn)化為NO，同時(shí)銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO；（3）B、D；（4）2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++3H2O+5NO3-；（5）75%；（6）C。

【解析】

試題分析：（1）在裝置A燒瓶中濃硝酸與C在加熱時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，化學(xué)方程式為C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O；（2）NO2溶于水，與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NO, 3NO2+ H2O == 2HNO3+ NO，產(chǎn)生的硝酸再與Cu發(fā)生反應(yīng)：3Cu＋8HNO3(稀)=2Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。所以 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） CO2是酸性氧化物，可以與堿性發(fā)生反應(yīng)，可以除去NO中的CO2氣體的試劑是堿石灰、生石灰，故選項(xiàng)是B、D；（4）亞硝酸鹽有還原性，高錳酸鉀有強(qiáng)的氧化性，二者會(huì)發(fā)生反應(yīng)，離子方程式為2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++3H2O+5NO3-；（5）在氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，所以5n(MnO4-)=2n(NO2-)+n((NH4)2Fe(SO4)2)。所以在10.00mL的待測溶液中含有的NO2-的物質(zhì)的量是： n(NO2-)=[5n(MnO4-)- n((NH4)2Fe(SO4)2)]÷2=[(5×0.024L ×0.05mol／L)+×0.01L×0.1 mol/L] ÷2=0.0025mol。所以樣品中NaNO2的純度為[（0.0025mol×69g/mol）÷(2.3g÷10)] ×100%=75%；（6） A．滴定至溶液紫色剛好褪去就立刻停止滴加，則V((NH4)2Fe(SO4)2)體積偏小，會(huì)使NaNO2的含量增大，錯(cuò)誤；B．加入A與KMnO4溶液前錐形瓶未經(jīng)干燥，對測定結(jié)果不產(chǎn)生任何影響，錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)中使用的(NH4)2 Fe(SO4)2溶液暴露在空氣中時(shí)間過長，會(huì)被空氣中的氧氣氧化為Fe3+，則消耗的(NH4)2 Fe(SO4)2溶液的體積偏大，則會(huì)使NaNO2的含量偏小，錯(cuò)誤。

考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、物質(zhì)的作用、氧化還原反應(yīng)中物質(zhì)純度的計(jì)算的知識。