15.亞硝酸鈉可大量用于染料和有機(jī)合成工業(yè).請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)亞硝酸鈉能氧化酸性條件下的Fe2+,同時(shí)產(chǎn)生一種活性氣體,該氣體在空氣中迅速變色.寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O.
(2)實(shí)驗(yàn)室模擬用如圖1所示裝置通過(guò)如圖2過(guò)程制備亞硝酸鈉:

已知:(I)氧化過(guò)程中,控制反應(yīng)液的溫度在35~60℃條件下發(fā)生的主要反應(yīng):
C6H12O6+12HNO3═3HOOC-COOH+9NO2↑+3NO↑+9H2O
(II)氫氧化鈉溶液吸收NO、NO2發(fā)生如下反應(yīng):
NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
①A中反應(yīng)溫度不宜高于60℃,原因是免硝酸分解,降低原料利用率.
②不經(jīng)過(guò)任何處理,按此過(guò)程進(jìn)行,氫氧化鈉溶液吸收后的溶液中除OH-外還有兩種陰離子,其中一種是NO2-,NO2-與另一種陰離子的物質(zhì)的量之比為3:1.
③B裝置用于制備N(xiāo)aNO2,盛裝的試劑除NaOH外,還可以是B.
A.NaCl(aq)    B.Na2CO3(aq)      C.NaNO3(aq)
(3)測(cè)定產(chǎn)品純度:
Ⅰ.準(zhǔn)確稱(chēng)量ag產(chǎn)品配成100mL溶液;
Ⅱ.從步驟I配制的溶液中移取20.00mL加入錐形瓶中;
Ⅲ.用c mol•L-1酸性KMnO4溶液滴定至終點(diǎn);
Ⅳ.重復(fù)以上操作3次,消耗KMnO4酸性溶液的平均體積為V mL.
①錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O.
②滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液由無(wú)色變紫紅色且半分鐘不褪色.
③產(chǎn)品中NaNO2的純度為$\frac{2.5cV×10{\;}^{-3}mol×\frac{100mL}{20mL}×69g/mol}{ag}$×100%(寫(xiě)出計(jì)算表達(dá)式).
④若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù),則測(cè)得的產(chǎn)品中NaNO2的純度偏低(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)

分析 (1)亞硝酸鈉能氧化酸性條件下的Fe2+,生成鐵離子和一氧化氮,一氧化氮在空氣中迅速變色生成二氧化氮,根據(jù)電荷守恒和元素守恒可寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式;
(2)屑的主要成分是纖維素[(C6H10O5n],酸溶后得葡萄糖溶液,用葡萄糖還原硝酸得NO和NO2,用NaOH吸收NO和NO2,得到NaNO2;HNO3不穩(wěn)定,溫度過(guò)高發(fā)生分解,所以反應(yīng)溫度不宜高于60℃,NaOH溶液呈堿性,可以用碳酸鈉溶液代替,據(jù)此答題;
(3)測(cè)定產(chǎn)品純度,利用KMnO4氧化NO2-進(jìn)行滴定計(jì)算NaNO2的含量,反應(yīng)過(guò)程中高錳酸鉀溶液的紫色會(huì)褪色,當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),高錳酸鉀溶液的紫色就不會(huì)褪色,根據(jù)電子得失守恒可得關(guān)系式2KMnO4~5NaNO2,根據(jù)KMnO4的物質(zhì)的量,可求得NaNO2的質(zhì)量,進(jìn)而確定產(chǎn)品中NaNO2的純度,若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù),則讀取的KMnO4溶液的體積偏小,所以計(jì)算出的NaNO2的質(zhì)量偏小,據(jù)此答題.

解答 解:(1)亞硝酸鈉能氧化酸性條件下的Fe2+,生成鐵離子和一氧化氮,一氧化氮在空氣中迅速變色生成二氧化氮,反應(yīng)的離子方程式為Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O,
故答案為:Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O;
(2)屑的主要成分是纖維素[(C6H10O5n],酸溶后得葡萄糖溶液,用葡萄糖還原硝酸得NO和NO2,用NaOH吸收NO和NO2,得到NaNO2;HNO3不穩(wěn)定,溫度過(guò)高發(fā)生分解,所以反應(yīng)溫度不宜高于60℃,溶NaOH液呈堿性,可以用碳酸鈉溶液代替,
①根據(jù)上面的分析可知,A中有硝酸參加反應(yīng),硝酸受熱易分解,降低了原料利用率,所以反應(yīng)溫度不宜高于60℃,
故答案為:免硝酸分解,降低原料利用率;
②不經(jīng)過(guò)任何處理,按此過(guò)程進(jìn)行,氫氧化鈉溶液吸收后的溶液中除OH-外還有兩種陰離子,其中一種是NO2-,另一種為NO3-,根據(jù)反應(yīng)C6H12O6+12HNO3═3HOOC-COOH+9NO2↑+3NO↑+9H2O可知,得到的NO和NO2的體積比為1:3,根據(jù)反應(yīng)NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O可得反應(yīng)NO+3NO2+4NaOH═3NaNO2+NaNO3+2H2O,所以溶液中NO2-與NO3-的物質(zhì)的量之比為3:1,故答案為:3:1;
③NaOH溶液呈堿性,可以用碳酸鈉溶液代替,故選B;
(3)測(cè)定產(chǎn)品純度,利用KMnO4氧化NO2-進(jìn)行滴定計(jì)算NaNO2的含量,反應(yīng)過(guò)程中高錳酸鉀溶液的紫色會(huì)褪色,當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),高錳酸鉀溶液的紫色就不會(huì)褪色,根據(jù)電子得失守恒可得關(guān)系式2KMnO4~5NaNO2,根據(jù)KMnO4的物質(zhì)的量,可求得NaNO2的質(zhì)量,進(jìn)而確定產(chǎn)品中NaNO2的純度,若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù),則讀取的KMnO4溶液的體積偏小,所以計(jì)算出的NaNO2的質(zhì)量偏小,
①錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)為高錳酸鉀氧化亞硝酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O,
 故答案為:5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;
②根據(jù)上面的分析可知,滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液由無(wú)色變紫紅色且半分鐘不褪色,
 故答案為:溶液由無(wú)色變紫紅色且半分鐘不褪色;
③KMnO4的物質(zhì)的量為cV×10-3 mol,根據(jù)反應(yīng)5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O可知,NaNO2的物質(zhì)的量為2.5cV×10-3 mol,所以產(chǎn)品中NaNO2的純度為 $\frac{2.5cV×10{\;}^{-3}mol×\frac{100mL}{20mL}×69g/mol}{ag}$×100%,
 故答案為:$\frac{2.5cV×10{\;}^{-3}mol×\frac{100mL}{20mL}×69g/mol}{ag}$×100%;
④滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù),則讀取的KMnO4溶液的體積偏小,所以計(jì)算出的NaNO2的質(zhì)量偏小,則測(cè)得的產(chǎn)品中NaNO2的純度偏小,
故答案為:偏低.

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與探究,為高頻考點(diǎn),把握制備原理、實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋}目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

14.(1)已知:在常溫下,濃度均為0.1mol•L-1的下列六種溶液的pH:
溶質(zhì)CH3CO
ONa
NaHCO3Na2CO3NaClONaCNC6H5ONa
pH8.89.711.610.311.111.3
復(fù)分解反應(yīng)存在這樣一個(gè)規(guī)律:一種較強(qiáng)酸(或堿性較強(qiáng)的物質(zhì))可以自發(fā)地反應(yīng)生成較弱酸(或堿性較弱的物質(zhì)).照該規(guī)律,請(qǐng)判斷下列反應(yīng)不能成立的是CD  (填編號(hào)).
A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa   B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO         D.CO2+H2O+2C6H5ONa=Na2CO3+2C6H5OH
(2)根據(jù)前述信息判斷,濃度均為0.05mol•L-1的下列六種物質(zhì)的溶液中,pH最小的是⑤  (填編號(hào));將各溶液分別稀釋100倍,pH變化最小的是①   (填編號(hào)).
①C6H5OH   ②CH3COOH   ③HCN   ④HClO   ⑤H2SO4   ⑥HClO4
(3)根據(jù)前述信息,寫(xiě)出將過(guò)量的氯氣通入到少量的碳酸鈉溶液中反應(yīng)的離子方程式:Cl2+H2O+2CO32-=2HCO3-+Cl-+ClO-
(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,向1L含NaOH、Ca(OH)2各0.1mol的溶液中不斷通入CO2至過(guò)量,請(qǐng)畫(huà)出產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量(mol)隨CO2通入體積(L)的變化趨勢(shì)圖.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

15.在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):A(g)+2B(g)?3C(g)+D(s),有關(guān)下列圖象的說(shuō)法不正確的是( 。
A.
依據(jù)圖可判斷正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.
在圖中,虛線可表示壓縮反應(yīng)裝置體積的情況
C.
若正反應(yīng)的△H>0,圖可表示升高溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
D.
由圖中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨溫度的變化情況,可推知逆反應(yīng)的△H<0

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

3.用系統(tǒng)命名法命名下列物質(zhì)或?qū)懗鱿铝形镔|(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
①(CH33C(CH22CH(CH322,2,5-三甲基己烷
②3-甲基-1-丁炔
2-甲基-2,4-己二烯
④間硝基甲苯
⑤1,3,5-三甲苯

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

10.己二酸是一種工業(yè)上具有重要意義的有機(jī)二元酸,在化工生產(chǎn)、有機(jī)合成工業(yè)、醫(yī)藥、潤(rùn)滑劑制造等方面都有重要作用,能夠發(fā)生成鹽反應(yīng)、酯化反應(yīng)等,并能與二元醇縮聚成高分子聚合物等,己二酸產(chǎn)量居所有二元羧酸中的第二位.實(shí)驗(yàn)室合成己二酸的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下:

可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
物質(zhì)密度(g/cm3熔點(diǎn)沸點(diǎn)溶解性相對(duì)分子質(zhì)量
環(huán)己醇0.962g/cm325.9℃160.8℃20℃時(shí)水中溶解度為3.6g,可混溶于乙醇、苯100
己二酸1.360/cm3152℃337.5℃在水中的溶解度:15℃時(shí)1.44g,25℃時(shí)2.3g,易溶于乙醇、不溶于苯146
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
Ⅰ、在三口燒瓶中加入16mL 50%的硝酸(密度為1.31g/cm),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4mL環(huán)己醇.
Ⅱ、水浴加熱三口燒瓶至50℃左右,移去水浴,緩慢滴加5~6滴環(huán)己醇,搖動(dòng)三口燒瓶,觀察到有紅棕色氣體放出時(shí)再慢慢滴加剩下的環(huán)己醇,維持反應(yīng)溫度在60℃~65℃之間.
Ⅲ、當(dāng)環(huán)己醇全部加入后,將混合物用80℃-90℃水浴加熱約10min(注意控制溫度),直至無(wú)紅棕色氣體生成為止.
Ⅳ、趁熱將反應(yīng)液倒入燒杯中,放入冰水浴中冷卻,析出晶體后過(guò)濾、洗滌得粗產(chǎn)品.
Ⅴ、粗產(chǎn)品經(jīng)提純后稱(chēng)重為5.7g.
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)滴液漏斗的細(xì)支管a的作用是平衡滴液漏斗與三頸瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng),使環(huán)己醇能夠順利流,儀器b的名稱(chēng)為球形冷凝管.
(2)己知用NaOH溶液吸收尾氣時(shí)發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)方程式為:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O;如果改用純堿溶液吸收尾氣時(shí)也能發(fā)生類(lèi)似反應(yīng),則相關(guān)反應(yīng)方程式為:2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2、NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2;
(3)向三口燒瓶中滴加環(huán)己醇時(shí),要控制好環(huán)己醇的滴入速率,防止反應(yīng)過(guò)于劇烈導(dǎo)致溫度迅速上升,否則可能造成較嚴(yán)重的后果,試列舉一條可能產(chǎn)生的后果:反應(yīng)液暴沸沖出冷凝管;放熱過(guò)多可能引起爆炸;產(chǎn)生的二氧化氮?dú)怏w來(lái)不及被堿液吸收而外逸到空氣中(任寫(xiě)一個(gè)).
(4)為了除去可能的雜質(zhì)和減少產(chǎn)品損失,可分別用冰水和苯洗滌晶體.
(5)粗產(chǎn)品可用重結(jié)晶法提純(填實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng)).本實(shí)驗(yàn)所得到的己二酸產(chǎn)率為75%.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

20.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( 。
A.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H=-57.3kJ/mol,則H2SO4和NaOH完全反應(yīng)的中和熱為-114.6kJ/mol
B.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol,則表示CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式為2CO(g)+O2(g)═2CO2(g);△H=-283.0kJ/mol
C.一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),只與反應(yīng)的始態(tài)與終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)的過(guò)程無(wú)關(guān)
D.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

7.下列各有機(jī)化合物的命名正確的是( 。
A.CH2═CH-CH═CH2 1,3二丁烯B.   3丁醇
C.     甲基苯酚D. 2甲基丁烷

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下列各組物質(zhì)性質(zhì)比較中正確的是( 。
A.常溫常壓下溶解度:CaCO3<Na2CO3<NaHCO3
B.氧化性:Mg2+<H+<Cu2+<Fe3+
C.酸性:H4SiO4<H3PO4<H2SO4<HClO
D.沸點(diǎn):SiC>I2>Si>HF

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

5.下列物質(zhì)中只有離子鍵的是( 。
A.NaOHB.CaBr2C.H2D.H2S

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同步練習(xí)冊(cè)答案