Question

【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)是一種工業鹽，實驗室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)制備。

已知：①2NO+Na2O2=2NaNO2； ②3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O；③酸性條件下，NO和NO2都能與MnO4-反應生成NO3-和Mn2+；Na2O2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。

（1）加熱裝置A前，先通一段時間N2，目的是_______________。

（2）裝置A中發生反應的化學方程式為__________________________________。實驗結束后，將B瓶中的溶液經蒸發濃縮、__________(填操作名稱)、過濾可獲得CuSO4·5H2O。

（3）儀器C的名稱為______________，其中盛放的藥品為 ____________(填名稱)。

（4）充分反應后，檢驗裝置D中產物的方法是：取產物少許置于試管中，________________，則產物是NaNO2(注明試劑、現象)。

（5）為測定亞硝酸鈉的含量，稱取4.000g樣品溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于錐形瓶中，用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液進行滴定，實驗所得數據如下表所示：

①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未用標準液潤洗

b．錐形瓶洗凈后未干燥

c．滴定終點時仰視讀數

②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】 排除裝置中的空氣 冷卻結晶 干燥管 堿石灰 加入稀硫酸（或稀鹽酸），溶液中有氣泡產生且在試管上方變成紅棕色氣體 ac 86.25%

【解析】(1)制備亞硝酸鈉需要一氧化氮和過氧化鈉反應生成，過氧化鈉和二氧化碳、水蒸氣發生反應，所以制備的一氧化氮氣體必須純凈干燥，裝置中無空氣存在，加熱A前，先通一段時間N2，目的是把裝置中的空氣趕凈，避免生成的亞硝酸鈉混入雜質；
(2)裝置A中發生反應是濃硝酸和碳加熱反應生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應的化學方程式為：C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O，裝置A中生成的二氧化氮進入裝置B生成硝酸，氧化銅生成硝酸銅、硫酸銅，蒸發濃縮過程硝酸是易揮發性的酸，所以冷卻結晶得到晶體為硫酸銅晶體；
(3)制備亞硝酸鈉需要一氧化氮和過氧化鈉反應生成，過氧化鈉和二氧化碳、水蒸氣發生反應，所以制備的一氧化氮氣體必須純凈干燥，儀器C為干燥管，利用其中的堿石灰用來干燥一氧化氮氣體；
(4)3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O，反應生成的一氧化氮遇到空氣會生成紅棕色氣體二氧化氮，充分反應后，檢驗裝置D中產物的方法是：取產物少許置于試管中加入稀硫酸溶液中有氣泡產生且在試管口上方出現紅棕色氣體，證明產物是NaNO2；
(5)①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未用標準液潤洗，導致標準液被稀釋，滴定過程中消耗的標準液體積會偏大，故a正確；b．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b錯誤；c．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c正確；故答案為ac；
②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×=0.02mol，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0.02mol×=0.05mol，質量為69g/mol×0.05mol=3.45g，所以反應后的固體中亞硝酸鈉的質量分數為： ×100%=86.25%。