10.活動(dòng)小組同學(xué)采用如圖裝置制備并測(cè)定所得固體中亞硝酸鈉(NaNO2)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(裝置可重復(fù)使用,部分夾持儀器已省略).

已知:①2NO+Na2O2═2NaNO2;
②酸性條件下,NO、NO2都能與MnO4-反應(yīng)生成NO3-和Mn2+;NaNO2能使
酸性高錳酸鉀溶液褪色.
(1)實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序?yàn)锳CEDEB;
(2)C瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu+2H++NO2=Cu2++NO+H2O.
(3)為了測(cè)定亞硝酸鈉的含量,稱取4.0g樣品溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于錐形瓶中,用0.10mol•L-1的酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定,實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如表.
滴定次數(shù)1234
KMnO4溶液體積/mL20.6020.0220.0019.98
①第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較明顯異常,造成異常的原因可能是ac(填字母序號(hào)).
a.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗
b.錐形瓶用蒸餾水洗凈后未干燥
c.觀察滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù)
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,所制得的固體中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為86.25%.
(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),比較0.1mol•L-1NaNO2溶液中NO2-的水解程度和0.1mol•L-1HNO2溶液中HNO2電離程度的相對(duì)大小25℃時(shí),將兩種溶液等體積混合,若混合溶液的pH<7,則說(shuō)明HNO2的電離程度大于NO2-的水解程度;若pH>7,則說(shuō)明HNO2的電離程度小于NO2-的水解程度(簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論,儀器和藥品自選).

分析 (1)裝置A燒瓶中,碳和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水,裝置C中二氧化氮通入和水反應(yīng)生成硝酸,硝酸具有強(qiáng)氧化性能氧化銅生成硝酸銅溶液同時(shí)生成一氧化氮?dú)怏w,裝置E以吸收雜質(zhì)CO2、NO2,在裝置D中由NO和過(guò)氧化鈉發(fā)生反應(yīng)制備NaNO2,裝置B吸收尾氣,為防止水蒸氣進(jìn)入裝置D,D與B之間加入裝置E;
(2)裝置C中二氧化氮通入和水反應(yīng)生成硝酸,硝酸具有強(qiáng)氧化性能氧化銅生成硝酸銅溶液同時(shí)生成一氧化氮?dú)怏w,據(jù)此書(shū)寫;
(3)①第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)消耗的酸性高錳酸鉀溶液體積偏大,
a.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋,標(biāo)準(zhǔn)液濃度減;
b.達(dá)到過(guò)程中錐形瓶不需要干燥,不影響待測(cè)液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量;
c.滴定終點(diǎn)仰視讀數(shù),讀出的是凹液面下方讀數(shù),讀數(shù)比實(shí)際消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大;
②第一組數(shù)據(jù)舍棄,計(jì)算出其它3組消耗標(biāo)準(zhǔn)液的平均體積,再結(jié)合反應(yīng)方程式計(jì)算出樣品中亞硝酸鈉的質(zhì)量及質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(4)在相同溫度下把等濃度的亞硝酸鈉和亞硝酸等體積混合,測(cè)定溶液PH,若PH大于7說(shuō)明水解程度大,若PH小于7說(shuō)明電離程度大.

解答 解:(1)裝置A燒瓶中,碳和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水:C+4HNO3(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O,裝置C中二氧化氮通入和水反應(yīng)生成硝酸,硝酸具有強(qiáng)氧化性能氧化銅生成硝酸銅溶液同時(shí)生成一氧化氮?dú)怏w,裝置E以吸收雜質(zhì)CO2、NO2,在裝置D中由NO和過(guò)氧化鈉發(fā)生反應(yīng)制備NaNO2,裝置B吸收尾氣,為防止水蒸氣進(jìn)入裝置D,D與B之間加入裝置E;
故答案為:A C E D E B;
(2)裝置C中二氧化氮通入和水反應(yīng)生成硝酸,硝酸具有強(qiáng)氧化性能氧化銅生成硝酸銅溶液同時(shí)生成一氧化氮?dú)怏w,離子方程式為:Cu+2H++NO2=Cu2++NO+H2O;
故答案為:Cu+2H++NO2=Cu2++NO+H2O;
(3)①第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)消耗的酸性高錳酸鉀溶液體積偏大,會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏高,
a.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋,滴定過(guò)程中消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積會(huì)偏大,故正確;
b.錐形瓶不需要干燥,所以錐形瓶洗凈后未干燥,不影響測(cè)定結(jié)果,故錯(cuò)誤;
c.滴定終點(diǎn)仰視讀數(shù),導(dǎo)致讀數(shù)偏大,計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大,故正確;
故答案為:ac;
②由于第一組數(shù)據(jù)偏高,應(yīng)該舍棄;其它三組消耗標(biāo)準(zhǔn)液平均體積為:(20.02+20.00+19.98)÷3mL=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(huì)消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為:0.002mol×$\frac{250mL}{25mL}$=0.02mol,根據(jù)化合價(jià)變化可得反應(yīng)關(guān)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×$\frac{5}{2}$=0.05mol,質(zhì)量為69g/mol×0.05mol=3.45g,所以反應(yīng)后的固體中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:$\frac{3.45g}{4.0g}$×100%=86.25%;
故答案為:86.25%;
(4)依據(jù)HNO2溶液中存在電離平衡,NO2-存在水解平衡,比較等濃度的NaNO2溶液中NO2-的水解程度和HNO2溶液中HNO2的電離程度相對(duì)大小,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為:25°C將0.1mol/LHNO2和0.1mol/LNaNO2溶液等體積混合,若測(cè)定溶液PH<7,說(shuō)明HNO2的電離程度大于NO2-離子的水解程度,若測(cè)定溶液PH>7,說(shuō)明NO2-離子水解程度大于HNO2的電離程度;
故答案為:25℃時(shí),將兩種溶液等體積混合,若混合溶液的pH<7,則說(shuō)明HNO2的電離程度大于NO2-的水解程度;若pH>7,則說(shuō)明HNO2的電離程度小于NO2-的水解程度.

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和探究,考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力,涉及化學(xué)方程式的書(shū)寫、物質(zhì)含量的計(jì)算以及電解原理,綜合性強(qiáng),題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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20.體積相同、pH均等于l的鹽酸和CH3COOH溶液,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的pH都變成3,則m與n的關(guān)系為m<n.

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1.下列工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物主要不是二氧化碳的是( 。
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18.下列分子中含有的電子數(shù)目與HF相同,且分子中只有2個(gè)σ鍵的是(  )
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.亞硝酸鈉常用作食品防腐劑.現(xiàn)用如圖所示儀器(夾持裝置已省略)及藥品.探究亞硝酸鈉與硫酸的反應(yīng)及生成氣體產(chǎn)物的成分.已知?dú)怏w液化的溫度:NO2:21℃;NO:-152℃

回答下列問(wèn)題:
(1)為了檢驗(yàn)裝置A中生成的氣體產(chǎn)物,儀器的連接順序?yàn)椋ò磸淖蟮接疫B接):A→C→E→D→B.
(2)組裝好儀器后,接下來(lái)進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性;實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)通入N2的作用是防止可能生成的NO被完全氧化成NO2,造成對(duì)A中反應(yīng)氣體產(chǎn)物檢驗(yàn)的干擾.
(3)關(guān)閉彈贊夾K1,打開(kāi)分液漏斗活塞,滴入70%硫酸后,A中產(chǎn)生紅棕色氣體.確認(rèn)A中產(chǎn)生的氣體中含有NO,依據(jù)的現(xiàn)象是D中通氯氣后,出現(xiàn)紅棕色氣體;裝置E的作用是冷凝使NO2完全液化.
(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:2NaNO2+H2SO4(濃)=Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O.如果沒(méi)有裝置C,對(duì)驗(yàn)證結(jié)論造成的影響是水會(huì)與NO2反應(yīng)生成NO,影響后面NO的檢驗(yàn).
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)柬后還需通入N2的作用是把裝置中的氣體全部趕入到B中被吸收,以防止環(huán)境污染;如果向D中通入過(guò)量O2,則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4NO2+O2+4OH-=4NO3-+2H2O.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.磺酰氯(SO2Cl2)是一種重要的有機(jī)合成試劑,實(shí)驗(yàn)室可利用SO2與Cl2在活性炭作用下反應(yīng)制取少量的SO2Cl2,裝置如圖所示(有些夾持裝置省略).已知SO2Cl2的熔點(diǎn)為-54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃,遇水能發(fā)生劇烈的水解反應(yīng),并產(chǎn)生白霧.

(1)單獨(dú)檢驗(yàn)己裝置氣密性的方法是:關(guān)閉分液漏斗活塞,將導(dǎo)管末端插入水中,加熱燒瓶,導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,停止加熱,導(dǎo)管內(nèi)形成一段高于液面的穩(wěn)定水注,則氣密性好.
(2)由儀器B的使用可知SO2與Cl2反應(yīng)的△H<0(填“>”或“<”),儀器C的作用是吸收尾氣Cl2、SO2,防止環(huán)境污染,同時(shí)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入引起磺酰氯水解.
(3)試劑X、Y的組合最好是c.
a.18.4mol/L H2SO4+Cu   b.4mol/L HNO3+Na2SO3  c.60% H2SO4+K2SO3
(4)反應(yīng)結(jié)束后,將丙中產(chǎn)物分離的實(shí)驗(yàn)操作是蒸餾.
(5)分離產(chǎn)物后,向獲得的SO2Cl2中加入足量NaOH溶液,振蕩、靜止得到無(wú)色溶液w.
①寫出該反應(yīng)的離子方程式:SO2Cl2+4OH-=2Cl-+SO42-+2H2O;
②檢驗(yàn)溶液w中存在Cl-的方法是取少量w于試管中,加入足量Ba(NO32溶液,靜置,向上層清液加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,則w中存在Cl-
(6)SO2Cl2可以作為鋰離子電池的正極活性材質(zhì),已知電池反應(yīng)為:2Li+SO2Cl2═2LiCl+SO2↑.則電池工作時(shí),正極的電極反應(yīng)式為SO2Cl2+2e-=SO2↑+2Cl-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.已知二元酸H2A在溶液中的電離方程式為:H2A═H++HA- HA-?H++A2-,則NaHA溶液中離子濃度的關(guān)系有:c(Na+)═c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)和c(A2-)═c(H+)-c(OH-
B.已知:室溫時(shí)Ka(HA)=10-5.則室溫時(shí) 0.1mol/LNaA溶液的pH約為10
C.HCN溶液加水稀釋的過(guò)程中$\frac{c({H}^{+})}{c(C{N}^{-})}$減小
D.向明礬溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液至硫酸根離子剛好完全沉淀時(shí),所得溶液中離子濃度關(guān)系有:c(K+)>c(AlO2-)>c(OH-)>c(H+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

9.將一定量的Al、Mg合金加入到足量的40mL某濃度的鹽酸中,充分反應(yīng)后得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣896mL;若將等質(zhì)量的該混合物加入到足量的NaOH溶液中,充分反應(yīng)后得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣672mL.
(1)當(dāng)合金與鹽酸反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移電子總物質(zhì)的量為0.08mol;
(2)合金中Mg的質(zhì)量為0.24g;
(3)合金的平均摩爾質(zhì)量為26g/mol;
(4)若向與鹽酸反應(yīng)后的溶液中緩慢加入100mL 1mol/L 的NaOH溶液,沉淀質(zhì)量恰好達(dá)到的最大值,則加入鹽酸的濃度為2.5mol/L.

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