Question

6．亞硝酸鹽是一種工業(yè)鹽，外觀與食鹽非常相似，毒性較強．某化學(xué)興趣小組對食鹽與亞硝酸鈉進(jìn)行多角度探究：
（一）鑒別NaCl和NaNO₂
甲同學(xué)用沉淀分析法
經(jīng)查：常溫下K_sp（AgNO₂）=2×10^-8，K_sp（AgCl）=1.8×10^-10．分別向盛有5mL 0.0001mol/L兩種鹽溶液的試管中同時逐滴滴加0.0001mol/L硝酸銀溶液，先生成沉淀的是盛有NaCl溶液的試管．
乙同學(xué)測定溶液pH
用pH試紙分別測定0.1mol/L兩種鹽溶液的pH，測得NaNO₂溶液呈堿性．該溶液呈堿性的原因是NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-（用離子方程式解釋）．
（二）該小組用如下裝置（略去夾持儀器）制備亞硝酸鈉

已知：①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；
②酸性條件下，NO和NO₂都能與MnO₄^- 反應(yīng)生成NO₃^-和Mn²⁺
（1）使用銅絲的優(yōu)點是可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止．
（2）裝置A中反應(yīng)方程式為Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．裝置C 中盛放的藥品是C；（填字母代號）
A．濃硫酸           B．NaOH 溶液          C．水         D．四氯化碳
儀器F的作用防止水蒸氣進(jìn)入．
（3）該小組稱取5.000g制取的樣品溶于水配成250.0mL溶液，取25.00mL溶液于錐形瓶中，用0.1000mol/L酸性KMnO₄溶液進(jìn)行滴定，實驗所得數(shù)據(jù)如下表所示：

滴定次數(shù)	1	2	3	4
消耗KMnO4溶液體積/mL	20.70	20.12	20.00	19.88

①第一次實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，造成這種異常的原因可能是bc（填字母代號）．
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)液潤洗
c．滴定終點時仰視讀數(shù)
②酸性KMnO₄溶液滴定亞硝酸鈉溶液的離子方程式為6H⁺+2MnO₄^-+5NO₂^-=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 （一）溶度積表達(dá)式相同時，溶度積小的先生成沉淀；
NaNO₂說明為強堿弱酸鹽，亞硝酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯示堿性；
（二）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；通過裝置D中的干燥劑吸收水蒸氣，通過裝置F中的干燥劑防止水蒸氣進(jìn)入，通過裝置E中的過氧化鈉與一氧化氮反應(yīng)，最后通過酸性高錳酸鉀溶液除去剩余一氧化氮防止污染空氣．
（1）可通過上下移動銅絲控制反應(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；通過裝置F中的干燥劑防止水蒸氣進(jìn)入．
（3）①根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）．V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$分析不當(dāng)操作對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：（一）溶度積表達(dá)式相同時，溶度積小的先生成沉淀，根據(jù)溶度積常數(shù)知K_sp（AgNO₂）＞K_sp（AgCl），所以NaCl先生成沉淀；
NaNO₂說明為強堿弱酸鹽，亞硝酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯示堿性，其水解方程式為NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，
故答案為：NaCl；NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-；
（二）（1）可通過上下移動銅絲控制反應(yīng)是否進(jìn)行，所以使用銅絲的優(yōu)點是可以控制反應(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；通過裝置F中的干燥劑防止水蒸氣進(jìn)入，與過氧化鈉反應(yīng)；
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；C；防止水蒸氣進(jìn)入；
（3）①a．錐形瓶洗凈后未干燥，待測液的物質(zhì)的量不變，對V（標(biāo)準(zhǔn)）無影響，根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）．V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$知，c（標(biāo)準(zhǔn)）不變，故a錯誤；
b．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗，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）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）．V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$知，c（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，故b正確；
c．滴定終點時仰視讀數(shù)，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）．V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$知，c（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，故c正確；
故選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×$\frac{100mL}{25mL}$=0.02mol，其質(zhì)量為0.02mol×69g/mol=1.38g，所以樣品中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù) $\frac{1.38g}{2g}$×100%=69.0%；
故答案為：69.0%．

點評 本題考查物質(zhì)制備，涉及鹽類水解、物質(zhì)制備、實驗操作、實驗評價、化學(xué)方程式有關(guān)計算等知識點，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷、計算等知識的綜合運用能力，易錯點是誤差分析，題目難度中等．