Question

【題目】亞硝酸鈉可大量用于染料和有機合成工業。請回答下列問題：

（1）亞硝酸鈉能氧化酸性條件下的Fe2+，同時產生一種活性氣體，該氣體在空氣中迅速變色。寫出反應的離子方程式 。

（2）實驗室模擬用如圖所示裝置通過如下過程制備亞硝酸鈉：

已知：（I）氧化過程中，控制反應液的溫度在35～60℃條件下發生的主要反應：

C6H12O6＋12HNO3＝3HOOC－COOH＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O

（II）氫氧化鈉溶液吸收NO、NO2發生如下反應：

NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O，2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O

①A中反應溫度不宜高于60℃，原因是 。

②不經過任何處理，按此過程進行，氫氧化鈉溶液吸收后的溶液中除OH外還有兩種陰離子，其中一種是NO2，NO2與另一種陰離子的物質的量之比為 。

③B裝置用于制備NaNO2，盛裝的試劑除NaOH外，還可以是 。

A．NaCl（aq） B．Na2CO3（aq） C．NaNO3（aq）

（3）測定產品純度：

I．準確稱量ag產品配成100 mL溶液；

II．從步驟I配制的溶液中移取20.00 mL加入錐形瓶中；

III．用c mol·L1酸性KMnO4溶液滴定至終點；

IV．重復以上操作3次，消耗KMnO4酸性溶液的平均體積為V mL。

①錐形瓶中發生反應的離子方程式為 。

②滴定至終點的現象為 。

③產品中NaNO2的純度為 （寫出計算表達式）。

④若滴定終點時俯視讀數，則測得的產品中NaNO2的純度 （填“偏高”、“偏低”或“無影響”）

Answer 1

【答案】（1）Fe2+＋NO2－＋2H＝Fe3+＋NO↑＋H2O（2分）

（2）①避免硝酸分解，降低原料利用率（2分）②3∶1（1分）③B（1分）

（3）①5NO2＋2MnO4＋6H＝5NO3＋2Mn2+＋3H2O（2分）②當最后一滴標準液滴入時，溶液由無色變淺紫紅色且半分鐘不褪色（2分）

③×100%（2分）（不帶單位也可行） ④偏低（2分）

【解析】

試題分析：（1）亞硝酸鈉能氧化酸性條件下的Fe2+，說明氮元素的化合價降低，同時產生一種活性氣體，該氣體在空氣中迅速變色，因此該氣體應該是NO，在空氣中被氧化為紅棕色NO2，反應的離子方程式為Fe2+＋NO2－＋2H＝Fe3+＋NO↑＋H2O。

（2）①由于硝酸受熱易分解，所以為避免硝酸分解，降低原料利用率A中反應溫度不宜高于60℃。

②根據方程式NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O，2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O可知反應中還有硝酸鈉生成，因此另一種陰離子是硝酸根。生成1mol硝酸鈉的同時還有1mol亞硝酸鈉生成，根據C6H12O6＋12HNO3＝3HOOC－COOH＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O可知參與反應NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O的NO和NO2均是3mol，另外6molNO2與氫氧化鈉溶液反應，所以亞硝酸根與硝酸根的物質的量之比為（6＋3）：3＝3：1。

③由于反應中產生的NO2、NO被碳酸鈉溶液吸收即轉化為亞硝酸鈉，因此如果B裝置用于制備NaNO2，盛裝的試劑除NaOH外，還可以是碳酸鈉，答案選B。

（3）①高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能把亞硝酸根氧化為硝酸根，則錐形瓶中發生反應的離子方程式為5NO2＋2MnO4＋6H＝5NO3＋2Mn2+＋3H2O。

②高錳酸鉀溶液顯紫紅色，則滴定至終點的現象為當最后一滴標準液滴入時，溶液由無色變淺紫紅色且半分鐘不褪色。

③根據方程式可知亞硝酸鈉和高錳酸鉀的物質的量之比是5：2，則產品中NaNO2的純度為×100%。

④若滴定終點時俯視讀數，則讀數偏大，消耗標準液體積減小，因此測得的產品中NaNO2的純度偏低。