Question

(16分)亞硝酸鈉被稱為工業鹽，在漂白、電鍍等方面應用廣泛。以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應制備亞硝酸鈉的裝置如下圖所示。

已知：室溫下，① 2NO+Na₂O₂＝2NaNO₂；②酸性條件下，NO或NO₂^—都能與MnO₄^—反應生成NO₃^—和Mn²⁺，5NO₂^— + 2MnO₄^—+ 6H⁺＝5NO₃^—+ 2Mn²⁺+ 3H₂O。
（1）A中觀察到的現象__________________________。
（2）裝置B中反應的離子方程式有____________________，_____________________。
（3）裝置C的作用：____________________，裝置F的作用：___________________。
（4）若無裝置D，則E中產物除亞硝酸鈉外還含有副產物________________________。（填化學式）
（5）NaNO₂有像食鹽一樣的咸味，但能引起中毒。已知亞硝酸鈉能發生如下反應：2NaNO₂+4HI＝2NO+I₂+2NaI+2H₂O，根據上述反應，可以用試劑和生活中常見的物質進行實驗，以鑒別亞硝酸鈉和食鹽。進行實驗時，必須選用的物質有__________________。

A．自來水

B．碘化鉀淀粉試液

C．淀粉

D．白糖 E．食醋 F．白酒

（6）充分反應后，某同學設計實驗對E中NaNO₂的含量進行檢測。稱取E中固體2g，完全溶解配制成溶液100 ml，取出25 ml溶液用0.100 mol/L酸性KMnO₄溶液進行滴定（雜質不與KMnO₄反應），消耗KMnO₄溶液20ml，求樣品中亞硝酸鈉的質量分數（保留小數點后1位）（已知：NaNO₂摩爾質量69g/mol）

Answer 1

（1）有紅棕色氣體生成 （2分）
（2）3NO₂+H₂O＝2H⁺+2NO₃^－+NO↑（2分）3Cu+8H⁺+2NO₃^—＝3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O （2分）
(3)防止倒吸（2分）   吸收未反應的NO（2分）  （4）Na₂CO₃  NaOH  （2分）
（5）BE （2分） （6）69.0%  （2分）

解析試題分析：（1）根據裝置圖可知，A中濃硝酸與木炭發生氧化還原反應生成CO₂和NO₂以及水，因此A中觀察到的現象有紅棕色氣體生成。
（2）NO₂溶于水生成NO和硝酸，硝酸具有氧化性能把金屬銅氧化，則裝置B中反應的離子方程式有3NO₂+H₂O＝2H⁺+2NO₃^－+NO↑、3Cu+8H⁺+2NO₃^—＝3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O。
（3）NO₂極易溶于水與水反應，所以裝置C的作用是防止倒吸；NO與過氧化鈉反應后有剩余，隨意排放容易引起大氣污染，而NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，則裝置F的作用吸收未反應的NO。
（4）生成的NO中含有CO₂和水蒸氣，二者均能與過氧化鈉反應，而堿石灰可以吸收CO₂和水蒸氣，所以如果沒有D裝置，則E中產物除亞硝酸鈉外還含有副產物Na₂CO₃、NaOH。
（5）KI與NaNO₂反應生成I₂必須在酸性條件下才能反應，食醋會電離出微量的氫離子，碘化鉀在食醋本身帶的溶劑水中電離出碘離子，亞硝酸鈉電離出亞硝酸根與鈉離子，發生反應生成碘單質，I₂使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍，因此答案為BE。
（6）消耗高錳酸鉀的物質的量是0.1mol/L×0.02L＝0.002mol，則根據方程式5NO₂^— + 2MnO₄^—+ 6H⁺＝5NO₃^—+ 2Mn²⁺+ 3H₂O可知，亞硝酸鈉的物質的量是0.002mol× ＝0.005mol，則原樣品中亞硝酸鈉的物質的量是0.005mol× ＝0.02mol，其質量為0.02mol×69g/mol＝1.38g，所以樣品中亞硝酸鈉的質量分數 ×100%＝69.0%。
考點：考查硝酸的性質、尾氣處理、實驗條件控制、實驗方案設計與評價以及物質含量測定