Question

【題目】NaNO2可用作食品添加劑。NaNO2能發生以下反應：3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O

NO2-+Ag+=AgNO2↓(淡黃色)

某化學興趣小組進行以下探究。回答有關問題：

(l)制取NaNO2反應原理：Na2CO3+2NO2=NaNO2+NaNO3＋CO2 Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2

用下圖所示裝置進行實驗。

①銅與濃硝酸反應的化學方程式為______________________________。

②實驗過程中，需控制B中溶液的pH＞7，否則產率會下降，理由是_________。

③往C中通入空氣的目的是____________________(用化學方程式表示)。

④反應結束后，B中溶液經蒸發濃縮、冷卻結品、___________ 等操作，可得到粗產品晶體和母液。

(2)測定粗產品中NaNO2的含量

稱取5.000g粗產品，溶解后稀釋至250mL。取出25.00 mL溶液，用0.1000 mol·L-1KMNO4酸性溶液平行滴定三次，平均消耗的體積為20.00mL。已知：2MnO4-+6H++5NO2-=5NO3-+2Mn2++3H2O

①稀釋溶液時，需使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還有 _________(填標號)。

A.容量瓶 B.量筒 C.膠頭滴管 D.錐形瓶

②當觀察到_________________時，滴定達到終點。

③粗產品中NaNO2的質量分數為____________ (用代數式表示)。

Answer 1

【答案】Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 如果pH<7，亞硝酸鹽會轉化為硝酸鹽和NO氣體 2NO+O2=2NO2 過濾 A、C 溶液出現粉紅色，且半分鐘內不褪色 69.00%

【解析】

(1)Cu和濃硝酸反應得到NO2，NO2與Na2CO3溶液反應得到NaNO2。但是NO2可能會與H2O反應生成NO，NO不能NaOH吸收，所以需要將NO轉化為NO2，再被吸收。

(2)①稱取mg粗產品，溶解后稀釋至250mL是配制溶液，結合配制溶液的步驟選擇儀器；

②高錳酸鉀溶液為紫紅色，利用溶液顏色判斷反應終點；

③2MnO4-+6H++5NO2-=5NO3-+2Mn2++3H2O，結合反應定量關系計算。

(1)①銅與濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應的化學方程式為：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；

②實驗過程中，需控制B中溶液的pH>7，否則產率會下降，這是因為如果pH<7，會發生反應：3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O，亞硝酸鹽會轉化為硝酸鹽和NO氣體；

③未反應的NO2會與H2O反應生成NO，NO不能NaOH吸收，所以需要將NO轉化為NO2，再被吸收。往C中通入空氣的目的是NO和O2反應生成NO2，反應的化學方程式為：2NO+O2=2NO2；

④反應結束后，B中溶液為NaNO2和NaNO3的混合溶液，經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾等操作，可得到粗產品晶體和母液；

(2)①稀釋溶液時，需使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還有容量瓶、膠頭滴管等，故合理選項是AC；

②發生的化學反應為：2MnO4-+6H++5NO2-=5NO3-+2Mn2++3H2O，高錳酸鉀溶液為紫紅色，恰好反應后溶液中變為無色的Mn2+，可利用溶液本身的顏色變化判斷反應終點，當滴入最后一滴KMnO4溶液時，溶液出現粉紅色，且半分鐘內不褪色，可以證明達到滴定終點；

③稱取mg粗產品，溶解后稀釋至250mL．取出25.00mL溶液，用cmol/LKMnO4酸性溶液平行滴定三次，平均消耗的體積為VmL，根據反應方程式2MnO4-+6H++5NO2-=5NO3-+2Mn2++3H2O可知n(NaNO2)=n(KMnO4)=×0.1000mol/L×20×10-3L=5×10-3mol，則250ml溶液中所含物質的量=n(NaNO2)總=×5×10-3mol=0.05mol，所以粗產品中NaNO2的質量分數==69.00%。