Question

【题目】亚硝酸钠(NaNO2)是一种重要的化工原料，某学习小组通过下述实验制备亚硝酸钠，并测定所制备亚硝酸钠的纯度。

I.利用下列装置制备NaNO2

已知：①2NO+Na2O2=2NaNO2；②NO能被酸性KMnO4氧化成NO3－，MnO4－被还原为Mn2+。请回答下列问题：

(1)利用上图中的装置制备NaNO2，其连接顺序为a→__________(按气流方向，用小写字母表示)。

(2)实验开始时，先通一段时间N2的目的是__________。

(3)装置B中盛放试剂的名称为__________，装置C的作用是__________。

(4)装置E中发生反应的离子方程式为____________________。

Ⅱ.测定上述实验所制备的NaNO2样品(含NaNO3杂质)的纯度。称量D中所得样品ag溶解后配制成250mL溶液取25.00mL于锥形瓶中，用bmoL－1酸性高锰酸钾溶液滴定到终点。重复上述滴定操作两次，测得数据如下表：

(5)滴定终点的实验现象为_________。

(6)下列实验操作可能导致出现上表中第二次实验数据的是__________(填字母编号)。

a.滴定时有部分酸性高锰酸钾溶液滴在锥形瓶外

b.加入样品溶液前的锥形瓶未经干燥

c.滴定前仰视读数，滴定后俯视读数

(7)最终所得样品中NaNO2的质量分数为__________(用含a、b的关系式表示)。

Answer 1

【答案】d→e→b→c→f（或g）→g（或f）→i 排除装置中的空气，防止NO被氧化为NO2 碱石灰或无水氯化钙 将NO2转化为NO 5NO+3MnO4－+4H+=5NO3－+3Mn2++2H2O 溶液由无色变为紫色（或紫红色），且半分钟不褪色。 c 34.5b/a×100％

【解析】

（1）A装置发生铜与浓硝酸的反应生成NO2，通到C装置中，NO2与水反应生成NO，然后进入B装置进行干燥，干燥完进入D装置和Na2O2反应，最后进入E装置进行尾气处理。

（2）实验开始时，先通一段时间N2的目的是：排除装置中的空气，防止NO被氧化为NO2。

（3）装置B是干燥NO。

（4）装置E中发生NO和酸性KMnO4溶液的反应，NO能被酸性KMnO4氧化成NO3－，MnO4－被还原为Mn2+。

（5）NaNO2与酸性高锰酸钾溶液的离子反应为：5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2+ +3H2O。

（6）酸性高锰酸钾溶液应放在酸式滴定管中，NaNO2样品溶液放在锥形瓶中，第二次实验数据偏小，即V(标)偏小。

（7）第二次实验数据误差较大，故舍去，酸性高锰酸钾溶液的平均体积为：（19.98mL+20.02mL）/2=20mL，根据方程式：5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2+ +3H2O来解答。

（1）A装置发生铜与浓硝酸的反应生成NO2，通到C装置中，NO2与水反应生成NO，然后进入B装置进行干燥，干燥完进入D装置和Na2O2反应，最后进入E装置进行尾气处理，所以连接顺序为a→d→e→b→c→f（或g）→g（或f）→i，故答案为：d→e→b→c→f（或g）→g（或f）→i。

（2）实验开始时，先通一段时间N2的目的是：排除装置中的空气，防止NO被氧化为NO2，故答案为：排除装置中的空气，防止NO被氧化为NO2。

（3）装置B是干燥NO，应盛放试剂的名称为碱石灰或无水氯化钙，装置C中NO2和水反应生成硝酸和NO，故答案为：碱石灰或无水氯化钙；将NO2转化为NO。

（4）装置E中发生NO和酸性KMnO4溶液的反应，NO能被酸性KMnO4氧化成NO3－，MnO4－被还原为Mn2+，反应的离子方程式为：5NO+3MnO4－+4H+=5NO3－+3Mn2++2H2O，故答案为：5NO+3MnO4－+4H+=5NO3－+3Mn2++2H2O。

（5）NaNO2与酸性高锰酸钾溶液的离子反应为：5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2+ +3H2O，滴定终点的实验现象为：溶液由无色变为紫色（或紫红色），且半分钟不褪色，故答案为：溶液由无色变为紫色（或紫红色），且半分钟不褪色。

（6）酸性高锰酸钾溶液应放在酸式滴定管中，NaNO2样品溶液放在锥形瓶中，第二次实验数据（酸性高锰酸钾溶液体积）偏小.

a. 滴定时有部分酸性高锰酸钾溶液滴在锥形瓶外，酸性高锰酸钾溶液体积偏大，故a不可能；

b. 加入样品溶液前的锥形瓶是否干燥对实验没有影响，故b不可能；

c. 滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，读数出现错误，可以导致酸性高锰酸钾溶液体积V(标)偏小，故c可能。

故选c。

（7）第二次实验数据误差较大，故舍去，酸性高锰酸钾溶液的平均体积为：（19.98mL+20.02mL）/2=20mL，根据方程式：

5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2+ +3H2O，

5mol 2mol

x 20 mL×10-3×bmoL/L

解得x=0.05bmol，原样品中NaNO2的物质的量为0.5bmol，所以NaNO2的质量分数为(0.5bmol×69g/mol/ag)×100％=34.5b/a×100％，故答案为：34.5b/a×100％。