Question

【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)是一種常用的食品添加劑，使用時(shí)需嚴(yán)格控制用量。實(shí)驗(yàn)室以2NO+Na2O2=2NaNO2為原理，利用下列裝置制取NaNO2(夾持和加熱儀器略)。

已知：①酸性KMnO4溶液可將NO及NO2-氧化為NO3-，MnO4-被還原為Mn2+。

②HNO2具有不穩(wěn)定性：2HNO2=NO2↑+NO↑+H2O。

回答下列問題：

(1)按氣流方向連接儀器接口______________(填接口字母)。

(2)實(shí)驗(yàn)過程中C裝置內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是___________________________。

(3)Na2O2充分反應(yīng)后，測定NaNO2含量：稱取反應(yīng)后B中固體樣品3.45g溶于蒸餾水，冷卻后用0.50mol· L-1酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定。重復(fù)三次，標(biāo)準(zhǔn)液平均用量為20.00mL。

①該測定實(shí)驗(yàn)需要用到下列儀器中的___________(填序號(hào))。

a．錐形瓶 b．容量瓶 c．膠頭滴管 d．酸式滴定管 e．堿式滴定管 f．玻璃棒

②假定其他物質(zhì)不與KMnO4反應(yīng)，則固體樣品中NaNO2的純度為____％。

③實(shí)驗(yàn)得到NaNO2的含量明顯偏低，分析樣品中含有的主要雜質(zhì)為_____(填化學(xué)式)。為提高產(chǎn)品含量，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)是在B裝置之前加裝盛有_____(填藥品名稱)的______(填儀器名稱)。

(4)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明酸性條件下NaNO2具有氧化性________________________。

(提供的試劑：0.10mol·L-1NaNO2溶液、KMnO4溶液、0.10mol·L-1KI溶液、淀粉溶液、稀硝酸、稀硫酸)

Answer 1

【答案】aedbc(或cb)f 固體逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色，有無色氣泡產(chǎn)生 adf 50% Na2CO3、NaOH 堿石灰(或氫氧化鈉固體) 干燥管(或U形管) 取少量KI溶液和NaNO2溶液于試管，滴加幾滴淀粉溶液不變色，然后滴加一定量稀硫酸，溶液變藍(lán)，證明酸性條件下NaNO2具有氧化性(或取少量KI溶液和稀硫酸于試管，然后滴加幾滴淀粉溶液不變色，滴加NaNO2溶液，溶液變?yōu)樗{(lán)色，證明酸性條件下NaNO2具有氧化性)

【解析】

本題表面考查了2NO+Na2O2=2NaNO2，該反應(yīng)是陌生反應(yīng)，但實(shí)際主要以基礎(chǔ)知識(shí)為主，例如NO、Na2O2，NO2-等性質(zhì)，本題綜合性強(qiáng)，難度偏大。

（1）A中濃硝酸與炭反應(yīng)生成NO2，NO2通入C裝置可產(chǎn)生NO，因而按氣流方向連接儀器接口aed，注意長進(jìn)短出，然后NO和B中Na2O2反應(yīng)，最后D為除雜裝置，因而后續(xù)連接順序?yàn)?/span>bc(或cb)f，該處答案為aedbc(或cb)f；

（2）NO2與水反應(yīng)可得稀硝酸和NO，稀硝酸（包含揮發(fā)的硝酸）與Cu反應(yīng)得到硝酸銅和NO，NO為無色氣體，因而C中現(xiàn)象為固體逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色，有無色氣泡產(chǎn)生；

（3）①酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液有腐蝕性，因而選用酸式滴定管，錐形瓶盛放待測液，玻璃棒溶解和轉(zhuǎn)移固體，因而選adf；

②高錳酸鉀與亞硝酸鈉的離子方程式為2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O，n(NO2-)=mol=0.025mol，m(NaNO2)=0.025mol×69g/mol=1.725g，則固體樣品中NaNO2的純度為×100％=50％；

③碳和濃硝酸反應(yīng)得到CO2，同時(shí)C中會(huì)有水蒸氣進(jìn)入B中，CO2和水分別與Na2O2反應(yīng)得到Na2CO3、NaOH，樣品中含有的主要雜質(zhì)為Na2CO3、NaOH，同時(shí)除去CO2和H2O，可使用堿石灰(或氫氧化鈉固體)，該藥品可裝在干燥管內(nèi)或U形管中；

（4）要想證明酸性條件下NaNO2具有氧化性，需要選用合適的還原劑（如KI溶液）與之反應(yīng)，并且能夠觀察到明顯的反應(yīng)現(xiàn)象（如淀粉遇碘變藍(lán)），根據(jù)提供的試劑可選用0.10mol·L-1NaNO2溶液、0.10mol·L-1KI溶液、淀粉溶液、稀硫酸，注意用稀硫酸酸化，稀硝酸有強(qiáng)氧化性干擾實(shí)驗(yàn)。因而實(shí)驗(yàn)過程為取少量KI溶液和NaNO2溶液于試管，滴加幾滴淀粉溶液不變色，然后滴加一定量稀硫酸，溶液變藍(lán)，證明酸性條件下NaNO2具有氧化性(或取少量KI溶液和稀硫酸于試管，然后滴加幾滴淀粉溶液不變色，滴加NaNO2溶液，溶液變?yōu)樗{(lán)色，證明酸性條件下NaNO2具有氧化性)。