Question

18．亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽，外觀與食鹽非常相似，毒性較強(qiáng)．
（I）經(jīng)查：①K_sp（AgNO₂）=2.0×10^-8，K_sp（AgCl）=1.8×10^-10；③K_a（HNO₂）=5.1×10^-4．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)最簡(jiǎn)單的方法鑒別NaNO₂和NaCl兩種固體分別取兩種固體樣品少量于試管中加水溶解，再分別滴加酚酞試液，變紅色的為NaNO₂．
（Ⅱ）某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組用如圖裝置（略去夾持儀器）制備亞硝酸鈉，并測(cè)定其產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

已知：①2NO+Na₂O₂═2NaNO₂；
②酸性條件下，NO和NO₂均能與MnO₄^-反應(yīng)生成NO₃^-和Mn²⁺．
（1）這樣使用銅絲的優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止．
（2）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；裝置B中盛放的藥品是C（填序號(hào)）．
①濃硫酸②NaOH溶液③水④四氯化碳
（3）該小組取5.000g制取的樣品溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于錐形瓶中，用0.100mol•L^-1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)	1	2	3	4
消耗KMn04溶液體積/mL	20.90	20.12	20.00	19.88

①第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，造成這種異常的原因可能是bc（填代號(hào)）．
a．錐形瓶洗凈后未干燥
b．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗
c．滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù)
②酸性KMnO₄溶液滴定亞硝酸鈉溶液的離子方程式為2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn²⁺+5NO₃^-+3H₂O．
③該樣品中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69.0%．

Answer 1

分析 （I）亞硝酸鈉的水溶液呈堿性，而氯化鈉的水溶液呈中性，則可把這兩種物質(zhì)分別溶于水，然后滴入酚酞試液的方法加以區(qū)分；
（Ⅱ）裝置A中是濃硝酸和銅加熱發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)生成二氧化氮和硝酸銅和水，裝置C中是A裝置生成的二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮；通過(guò)裝置D中的干燥劑吸收水蒸氣，通過(guò)裝置F中的干燥劑防止水蒸氣進(jìn)入，通過(guò)裝置E中的過(guò)氧化鈉與一氧化氮反應(yīng)，最后通過(guò)酸性高錳酸鉀溶液除去剩余一氧化氮防止污染空氣．
（1）可通過(guò)上下移動(dòng)銅絲控制反應(yīng)是否進(jìn)行；
（2）濃硝酸和銅加熱發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氮和硝酸銅和水；裝置B中是A裝置生成的二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮；
（3）①根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析不當(dāng)操作對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）的影響，以此判斷濃度的誤差；
②該反應(yīng)中亞硝酸根離子被氧化為硝酸根離子，高錳酸根離子被還原為錳離子；
③根據(jù)方程式5NO₂^-+2MnO₄^-+6H⁺=5NO₃^-+2Mn²⁺+3H₂O可求出亞硝酸鈉的物質(zhì)的量，然后求樣品中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（I）K_a（HNO₂）=5.1×10^-4，說(shuō)明HNO₂為弱酸，最簡(jiǎn)單的方法鑒別NaNO₂和NaCl兩種固體的方法為：分別取兩種固體樣品少量于試管中加水溶解，再分別滴加酚酞試液，變紅色的為NaNO₂，
故答案為：分別取兩種固體樣品少量于試管中加水溶解，再分別滴加酚酞試液，變紅色的為NaNO₂；
（Ⅱ）（1）可通過(guò)上下移動(dòng)銅絲控制反應(yīng)是否進(jìn)行，所以使用銅絲的優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；
故答案為：可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；
（2）濃硝酸和銅加熱發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氮和硝酸銅和水，方程式為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；通過(guò)裝置C中的水與二氧化氮反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮；通過(guò)裝置F中的干燥劑防止水蒸氣進(jìn)入，與過(guò)氧化鈉反應(yīng)；
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；C；
（3）①a．錐形瓶洗凈后未干燥，待測(cè)液的物質(zhì)的量不變，對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）無(wú)影響，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，c（標(biāo)準(zhǔn)）不變，故a錯(cuò)誤；
b．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，c（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，故b正確；
c．滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù)，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，c（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，故c正確；
故答案為：bc；
②該反應(yīng)中亞硝酸根離子被氧化為硝酸根離子，高錳酸根離子被還原為錳離子，離子方程式為2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn²⁺+5NO₃^-+3H₂O，
故答案為：2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn²⁺+5NO₃^-+3H₂O；
③消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量是0.1mol/L×0.02L=0.002mol，則根據(jù)方程式5NO₂^-+2MnO₄^-+6H⁺=5NO₃^-+2Mn²⁺+3H₂O可知，亞硝酸鈉的物質(zhì)的量是0.002mol×$\frac{5}{2}$=0.005mol，則原樣品中亞硝酸鈉的物質(zhì)的量是0.005mol×$\frac{250mL}{25mL}$=0.05mol，其質(zhì)量為0.05mol×69g/mol=3.45g，所以樣品中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{3.45g}{5g}$×100%=69.0%，
故答案為：69.0%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查鹽類(lèi)水解、硝酸的性質(zhì)、尾氣處理、實(shí)驗(yàn)條件控制、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)以及物質(zhì)含量測(cè)定等，注意實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的反應(yīng)現(xiàn)象分析，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．