Question

【题目】某课外兴趣小组通过如图所示的流程来制取少量亚硝酸钠晶体（NaNO2），并对其进行纯度测定和相关性质的实验。

已知：Ⅰ.Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2；Na2CO3+2NO2=NaNO2+NaNO3+CO2

Ⅱ.NaNO2是白色固体，易被氧化。

（1）“还原”步骤中被还原的元素是___（填元素符号）。此时SO2从底部通入，硝酸从顶部以雾状喷下，其目的是___。

（2）若使“吸收”步骤中NOX完全转化为NaNO2，则理论上“还原”步骤中SO2与HNO3的物质的量之比为___。

（3）该课外兴趣小组对实验制取的NaNO2晶体进行纯度测定：

a.称取2.000g样品，将其配成250mL溶液。

b.先向锥形瓶内加入40.00mL0.100mol·L-1的H2SO4溶液，加热至40～50℃。冷却后再向其中加入20.00mL0.100mol·L-1KMnO4溶液，充分混合。

c.最后用待测的样品溶液与之恰好完全反应，重复三次，平均消耗样品溶液50.00mL。（NaNO2与KMnO4反应的关系式为：2KMnO4~5NaNO2）

①整个测定过程中应迅速操作，不宜耗时过长，否则样品的纯度___（“偏大”、“偏小”或“无影响”），原因是___。

②通过计算，该样品中NaNO2的质量分数是___，可能含有的杂质有___（写出其中一种即可）。

（4）该课外兴趣小组将NaNO2溶液逐滴加入到含淀粉KI的酸性溶液中，溶液变蓝，同时放出NO气体，该反应的离子方程式是___。

Answer 1

【答案】N 气液逆向吸收，使SO2与硝酸充分反应 1∶1 偏小 NaNO2被空气中的氧气氧化 86.25% NaNO3、Na2CO3、NaHCO3 2NO2-+4H++2I-=2NO↑+I2+2H2O

【解析】

由工艺流程分析可知，“还原”过程中，硝酸中通入二氧化硫发生氧化还原反应生成NO、NO2，冷却后生成的气体用碳酸钠溶液吸收发生反应Na2CO3＋NO＋NO2=2NaNO2 ＋CO2，使NOx完全转化为NaNO2，再蒸发结晶得到亚硝酸钠晶体，再结合题干，根据氧化还原反应中得失电子守恒和关系式法进行解答。

(1)硝酸溶液中通入二氧化硫被还原，“还原”步骤中被还原的元素是N元素，SO2从底部通入，硝酸从顶部以雾状喷下增大硝酸和二氧化硫接触面积使之充分反应，气液逆向吸收，使硝酸与SO2充分反应，故答案为：N；气液逆向吸收，使硝酸与SO2充分反应；

(2)若使“吸收”步骤中NOx完全转化为NaNO2，发生反应Na2CO3＋NO＋NO2 = 2NaNO2 ＋ CO2，二氧化硫和硝酸反应生成NO和NO2物质的量之比为1：1，，，1molHNO3反应生成0.5molNO和0.5molNO2，电子转移总数（1××3e-+1××e-）=2e-，SO2~H2SO4~2e-，结合电子守恒计算得到SO2与HNO3的物质的量之比=1:1，故答案为：1：1；

(3)①整个测定过程中应迅速操作，不宜耗时过长，若时间过长NaNO2被空气中的氧气氧化，则样品的纯度测定偏小，故答案为：偏小；NaNO2被空气中的氧气氧化；

②

n=0.005mol，250mL溶液中含亚硝酸钠物质的量=0.005mol×=0.25mol，该样品中NaNO2的质量分数，亚硝酸钠制备过程分析可知：可能含杂质是被氧化生成的硝酸钠、剩余的碳酸钠或反应生成的碳酸氢钠，化学式为：Na2CO3、NaHCO3、NaNO3，故答案为：86.25%；Na2CO3、NaHCO3、NaNO3；

(4)将NaNO2溶液逐滴加入到含淀粉KI的酸性溶液中，溶液变蓝，同时放出NO气体，说明亚硝酸根离子氧化碘离子生成碘单质，反应的离子方程式为：2NO2-+ 4H+ + 2I-= 2NO↑ + I2 + 2H2O，故答案为：2NO2-+ 4H+ + 2I-= 2NO↑ + I2 + 2H2O。