Question

【題目】亞硝酸鈉是一種工業鹽，雖然和食鹽很像，但有毒，不能食用。以下為亞硝酸鈉的工業生產流程：

(1)首先在反應塔中通SO2和淋入硝酸，控制反應生成的NO與NO2物質的量之比恰好1:1，則分解塔中發生反應的化學方程式為： 。試從產物產率的角度分析該反應中硝酸的濃度不宜過大或過小的原因是 。

(2)吸收塔中所發生化學反應方程式為： 。

(3)為測定亞硝酸鈉的含量，稱取4.500 g樣品溶于水配成250 mL溶液，取20.00 mL溶液于錐形瓶中，用0.1000 mol·L-1酸性KMnO4溶液進行滴定，實驗所得數據如下表所示：

①錐形瓶中發生反應的離子方程式為 。

②第一組實驗數據出現異常，造成這種異常的原因可能是_________(填代號)。

A．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后用標準液潤洗

B．滴定終點時仰視讀數

C．錐形瓶洗凈后未干燥

③根據表中數據，計算所得固體中亞硝酸鈉的質量分數__________。

Answer 1

【答案】

(1)2HNO3 + 2SO2 + H2O ═ NO+ NO2+ 2H2SO4；硝酸濃度過大，主要還原生成NO2，導致亞硝酸鈉產率降低；若硝酸濃度過低，分解塔中出來的主要是NO，亞硝酸鈉產率也低；

(2)NO + NO2 + 2NaOH ═ 2NaNO2 + H2O；

(3)①5NO2- + 2MnO4-+ 6H+ ＝ 5NO3-+ 2Mn2++ 3H2O；②b ；③95.83%

【解析】

試題分析：(1)HNO3被還原后生成的NO與NO2物質的量之比恰好是1：1，即2molHNO3被還原時氮元素得4mol電子，能將2molSO2氧化為2molH2SO4，故化學方程式為：2HNO3+2SO2+H2O═NO+NO2+2H2SO4；濃硝酸的還原產物是NO2，稀硝酸的還原產物是NO，故當硝酸濃度過大，主要還原生成NO2，導致亞硝酸鈉產率降低；若硝酸濃度過低，分解塔中出來的主要是NO，亞硝酸鈉產率也低，故答案為：2HNO3+2SO2+H2O═NO+NO2+2H2SO4；硝酸濃度過大，主要還原生成NO2，導致亞硝酸鈉產率降低；若硝酸濃度過低，分解塔中出來的主要是NO，亞硝酸鈉產率也低；

(2)一氧化氮和二氧化氮被氫氧化鈉溶液吸收，反應的方程式為NO + NO2 + 2NaOH ═ 2NaNO2 + H2O，故答案為：NO + NO2 + 2NaOH ═ 2NaNO2 + H2O；

(3)①錐形瓶中亞硝酸鈉和高錳酸鉀發生氧化還原反應，反應的離子方程式為5NO2- + 2MnO4-+ 6H+ ＝ 5NO3-+ 2Mn2++ 3H2O，故答案為：5NO2- + 2MnO4-+ 6H+ ＝ 5NO3-+ 2Mn2++ 3H2O；

②第一組實驗數據消耗的酸性高錳酸鉀溶液體積偏大，會導致測量結果偏高。a．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后用標準液潤洗，對實驗無影響，故a錯誤；b．滴定終了仰視讀數，導致讀數偏大，計算出的標準液體積偏大，故b正確；c．錐形瓶不需要干燥，所以錐形瓶洗凈后未干燥，不影響測定結果，故c錯誤；故答案為：b；

③由于第一組數據偏高，應該舍棄；其它三組消耗標準液平均體積為：mL=20.00mL，25mL樣品消耗高錳酸鉀的物質的量為0.1000mol/L×0.02L=0.002mol，則250mL樣品溶液會消耗高錳酸鉀的物質的量為0.002mol×=0.025mol，根據化合價變化可得反應關系式：2MnO4-～5NO2-，則4.000g樣品中含有亞硝酸鈉的物質的量為0.025mol×=0.0625mol，質量為69g/mol×0.0625mol=4.3125g，所以反應后的固體中亞硝酸鈉的質量分數為：×100%=95.8%，故答案為：95.8%。