Question

【題目】亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽，用途廣泛；外觀與食鹽非常相似，但毒性較強(qiáng)，食品添加亞硝酸鈉必須嚴(yán)格控制用量。某化學(xué)興趣小組對(duì)食鹽與亞硝酸鈉進(jìn)行了如下探究：

㈠鑒別NaCl和NaNO2

（1）測(cè)定溶液PH

用PH試紙分別測(cè)定0.1mol·L－1兩種鹽溶液的PH，測(cè)得NaNO2溶液呈堿性。NaNO2溶液呈堿性的原因是 ________________________（用離子方程式解釋）。NaNO2溶液中c(HNO2)=_____________(用溶液中其它離子的濃度關(guān)系式表示)

（2）沉淀法

取2mL0.1 mol·L－1兩種鹽溶液于試管中，分別滴加幾滴稀硝酸銀溶液。兩只試管均產(chǎn)生白色沉淀。分別滴加幾滴稀硝酸并振蕩，盛NaNO2溶液的試管中沉淀溶解。

該溫度下Ksp（AgNO2）＝2×10－8(mol·L－1)2; Ksp(AgCl)＝1.8×10－10(mol·L－1)2

則反應(yīng)AgNO2(s) +Cl－(aq)AgCl(s)+ NO2－(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K=__________

（3）氧化法

取2mL0.1 mol·L－1兩種鹽溶液于試管中，分別滴加幾滴酸性KMnO4溶液。使酸性KMnO4溶液褪色的是NaNO2溶液。該反應(yīng)的離子方程式為____________。

㈡NaNO2性質(zhì)探究

該興趣小組同學(xué)用下圖裝置探究亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)及氣體產(chǎn)物成分。

已知： 氣體液化的溫度：NO221℃ 、 NO –152℃

（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◤淖笙蛴疫B接）：A→______→ ______→_______→_______；組裝好儀器后，接下來進(jìn)行的操作是________________。

（2）反應(yīng)前應(yīng)打開彈簧夾，先通入一段時(shí)間氮?dú)�，排除裝置中的空氣。

（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如何確認(rèn)A中產(chǎn)生氣體是否含有NO _________。（寫出實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論）

②裝置E的作用是_______________________。

③若向D中通入過量O2,則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

Answer 1

【答案】NO2－+H2OHNO2+OH－ c(OH－)－c(H+) 111.1 5NO2－+ 2MnO4－+ 6H+ ＝ 5NO3－+ 2Mn2+ + 3H2O D E C B 檢驗(yàn)裝置的氣密性 打開活塞，向D中通入O2，若出現(xiàn)紅棕色氣體，證明A中產(chǎn)生氣體含有NO ；若無紅棕色氣體出現(xiàn)，則不含NO 冷凝，使NO2完全液化 4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O

【解析】

（一）（1）NaNO2溶液顯示堿性，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；根據(jù)亞硝酸鈉溶液中的質(zhì)子守恒分析；

（2）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)Ksp（AgNO2）、Ksp（AgCl）進(jìn)行計(jì)算；

（3）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，將亞硝酸根離子氧化成硝酸根離子；

（二）（1）根據(jù)各部分裝置的作用進(jìn)行連接；

（3）①根據(jù)一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成紅棕色二氧化氮?dú)怏w判斷；

②溫度低于二氧化氮液化溫度時(shí)，二氧化氮變成液態(tài)；

③氧氣過量，進(jìn)入B中可理解為先生成硝酸，硝酸再與氫氧化鈉反應(yīng)生成硝酸鈉和水。

（一）（1）由于NaNO2溶液顯示堿性，說明NaNO2為強(qiáng)堿弱酸鹽，NO2-在溶液中存在水解平衡，NO2－+H2OHNO2+OH－；根據(jù)亞硝酸鈉溶液中的質(zhì)子守恒可得：c（OH-）=c（HNO2）+c（H+），則c（HNO2）=c（OH-）-c（H+）。

（2）反應(yīng)AgNO2（s）+Cl-（aq）═AgCl（s）+NO2-（aq）的化學(xué)平衡常數(shù)K=，根據(jù)Ksp（AgCl）=c（Cl-）×c（Ag+）、Ksp（AgNO2）=c（NO2-）×c（Ag+）可知，K= = ==111.1；

（3）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能夠?qū)�亞硝酸鈉氧化成硝酸鈉，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平，反應(yīng)的離子方程式為5NO2－+ 2MnO4－+ 6H+ ＝ 5NO3－+ 2Mn2+ + 3H2O；

（二）（1）C吸收水蒸氣，B尾氣處理，防止污染空氣，D檢驗(yàn)NO，E冷卻二氧化氮，利用檢驗(yàn)NO，所以裝置的連接為：A→D→E→C→B；組裝好儀器后，接下來進(jìn)行的操作實(shí)驗(yàn)是檢查裝置氣密性。

（3）①確認(rèn)A中產(chǎn)生氣體是否含有NO的方法為：打開活塞，向D中通入O2，若出現(xiàn)紅棕色氣體，證明A中產(chǎn)生氣體含有NO；若無紅棕色氣體出現(xiàn)，則不含NO。

②二氧化氮的液化溫度是21℃，低于此溫度時(shí)，二氧化氮?dú)怏w變成液態(tài)，所以裝置E的作用是冷凝使NO2完全液化。

③如果向D中通入過量O2，則裝置B中二氧化氮、氧氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成硝酸鈉和水，其反應(yīng)方程式為：4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O。