Question

【题目】亚硝酸钠(NaNO2)是一种常用的食品添加剂，使用时需严格控制用量。实验室以2NO+Na2O2=2NaNO2为原理，利用下列装置制取NaNO2(夹持和加热仪器略)。

已知：①酸性KMnO4溶液可将NO及NO2-氧化为NO3-，MnO4-被还原为Mn2+。

②HNO2具有不稳定性：2HNO2=NO2↑+NO↑+H2O。

回答下列问题：

(1)按气流方向连接仪器接口______________(填接口字母)。

(2)实验过程中C装置内观察到的现象是___________________________。

(3)Na2O2充分反应后，测定NaNO2含量：称取反应后B中固体样品3.45g溶于蒸馏水，冷却后用0.50mol· L-1酸性KMnO4标准液滴定。重复三次，标准液平均用量为20.00mL。

①该测定实验需要用到下列仪器中的___________(填序号)。

a．锥形瓶 b．容量瓶 c．胶头滴管 d．酸式滴定管 e．碱式滴定管 f．玻璃棒

②假定其他物质不与KMnO4反应，则固体样品中NaNO2的纯度为____％。

③实验得到NaNO2的含量明显偏低，分析样品中含有的主要杂质为_____(填化学式)。为提高产品含量，对实验装置的改进是在B装置之前加装盛有_____(填药品名称)的______(填仪器名称)。

(4)设计一个实验方案证明酸性条件下NaNO2具有氧化性________________________。

(提供的试剂：0.10mol·L-1NaNO2溶液、KMnO4溶液、0.10mol·L-1KI溶液、淀粉溶液、稀硝酸、稀硫酸)

Answer 1

【答案】aedbc(或cb)f 固体逐渐溶解，溶液变为蓝色，有无色气泡产生 adf 50% Na2CO3、NaOH 碱石灰(或氢氧化钠固体) 干燥管(或U形管) 取少量KI溶液和NaNO2溶液于试管，滴加几滴淀粉溶液不变色，然后滴加一定量稀硫酸，溶液变蓝，证明酸性条件下NaNO2具有氧化性(或取少量KI溶液和稀硫酸于试管，然后滴加几滴淀粉溶液不变色，滴加NaNO2溶液，溶液变为蓝色，证明酸性条件下NaNO2具有氧化性)

【解析】

本题表面考查了2NO+Na2O2=2NaNO2，该反应是陌生反应，但实际主要以基础知识为主，例如NO、Na2O2，NO2-等性质，本题综合性强，难度偏大。

（1）A中浓硝酸与炭反应生成NO2，NO2通入C装置可产生NO，因而按气流方向连接仪器接口aed，注意长进短出，然后NO和B中Na2O2反应，最后D为除杂装置，因而后续连接顺序为bc(或cb)f，该处答案为aedbc(或cb)f；

（2）NO2与水反应可得稀硝酸和NO，稀硝酸（包含挥发的硝酸）与Cu反应得到硝酸铜和NO，NO为无色气体，因而C中现象为固体逐渐溶解，溶液变为蓝色，有无色气泡产生；

（3）①酸性KMnO4标准液有腐蚀性，因而选用酸式滴定管，锥形瓶盛放待测液，玻璃棒溶解和转移固体，因而选adf；

②高锰酸钾与亚硝酸钠的离子方程式为2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O，n(NO2-)=mol=0.025mol，m(NaNO2)=0.025mol×69g/mol=1.725g，则固体样品中NaNO2的纯度为×100％=50％；

③碳和浓硝酸反应得到CO2，同时C中会有水蒸气进入B中，CO2和水分别与Na2O2反应得到Na2CO3、NaOH，样品中含有的主要杂质为Na2CO3、NaOH，同时除去CO2和H2O，可使用碱石灰(或氢氧化钠固体)，该药品可装在干燥管内或U形管中；

（4）要想证明酸性条件下NaNO2具有氧化性，需要选用合适的还原剂（如KI溶液）与之反应，并且能够观察到明显的反应现象（如淀粉遇碘变蓝），根据提供的试剂可选用0.10mol·L-1NaNO2溶液、0.10mol·L-1KI溶液、淀粉溶液、稀硫酸，注意用稀硫酸酸化，稀硝酸有强氧化性干扰实验。因而实验过程为取少量KI溶液和NaNO2溶液于试管，滴加几滴淀粉溶液不变色，然后滴加一定量稀硫酸，溶液变蓝，证明酸性条件下NaNO2具有氧化性(或取少量KI溶液和稀硫酸于试管，然后滴加几滴淀粉溶液不变色，滴加NaNO2溶液，溶液变为蓝色，证明酸性条件下NaNO2具有氧化性)。