Question

【題目】某研究小組設計如下所示實驗裝置(夾持裝置已略去)分別探究NO與銅粉、Na2O2的反應。

已知：①NO與Na2O2可發生反應2NO+Na2O2===2NaNO2。

②NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為NO3－

③在溶液中存在平衡FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)

I．關閉K3，打開K2，探究NO與銅粉的反應并檢驗NO。

(1)反應開始前，打開K1，通入一段時間N2，其目的是______________________。

(2)裝置B中盛放的試劑為水，其作用是______________________。

(3)裝置F中的實驗現象為___________。裝置H中收集的氣體為___________(填化學式)。

Ⅱ．關閉K2，打開K3，探究NO與Na2O2的反應并制備NaNO2。

(4)裝置G的作用是______________________。

(5)若省略裝置C，則進入裝置G中的氣體除N2、NO外，可能還有___________(填化學式)。

(6)測定反應后裝置E中NaNO2的含量。已知；在酸性條件下，NO2－可將MnO4－還原為Mn2+，為測定樣品中亞硝酸鈉的含量，該小組同學稱取ag樣品溶于水配制成250mL溶液，取25.00mL所得溶液于錐形瓶中，用0.100mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定至終點時，消耗bmL酸性KMnO4溶液。

①滴定過程中發生反應的離子方程式為______________________。

②滴定過程中酸性KMnO4溶液的作用是___________。

③樣品中NaNO2的質量分數為___________用含有a、b的代數式表示)

Answer 1

【答案】排盡裝置中的空氣，防止NO被空氣中的氧氣氧化為二氧化氮 吸收揮發出的硝酸 溶液由淺綠色變為棕色 NO、N2 吸收未參與反應的NO，防止污染空氣 NO2和O2 5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O 作氧化劑和滴定劑 17.25b/a%

【解析】

（1）NO易與O2反應生成NO2，反應開始前，打開K1，通入一段時間N2，其自的是排盡裝置中的空氣，防止NO被空氣中的氧氣氧化為二氧化氮。

（2）硝酸易揮發，會隨NO一起出來干擾后續的實驗，所以裝置B中盛放的試劑為水為了溶解揮發的硝酸。

（3）由于在溶液中存在平衡FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)，裝置F中的實驗現象為溶液由淺綠色變為棕色，D裝置紅色粉末變為黑色，NO和Cu發生了反應，生成CuO和N2，又因為NO是氣體，不可能完全反應，故H收集的氣體是一氧化氮和N2。

（4）根據信息NO能與酸性高錳酸鉀溶液反應，裝置G的作用吸收未參與反應的NO，防止污染空氣。

（5）C是干燥裝置，若省略裝置C，那么水蒸氣會與Na2O2反應生成NaOH和O2，NO和O2反應生NO2，則進入裝置G中的氣體除N2、NO外，可能還有NO2和O2。

（6）①在酸性條件下，NO2－可將MnO4－還原為Mn2+，化學反應方程式：5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O。

②滴定過程中酸性KMnO4溶液的作用即作為滴定反應的反應物，作氧化劑，自身也可作指示劑判斷反應終點，當錐形瓶滴入最后一滴KMnO4溶液，恰好變為淡紫色，且半分鐘不變色，即可。

③n(MnO4-)=0.1mol·L-1×b×10-3L，n(NO2-)= n(MnO4-)×5/2×250/25=2.5×10-3bmol，NaNO2的質量分數= n(NO2-)×M(NaNO2)/a=172.5×10-3b/a。