题目内容
【题目】亚硝酸钠(NaNO2)是一种常见的食品添加剂,使用时必须严格控制其用量,某兴趣小组进行下面实验探究,查阅资料知道:①2NO+Na2O2=2NaNO2 ②2NO2+Na2O2=2NaNO3③酸性KMnO4溶液可将NO2﹣氧化为NO3﹣,MnO4﹣还原成Mn2+。
Ⅰ.产品制备与检验:用如图1装置制备NaNO2:
(1)写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目__________
(2)B装置的作用是_______
(3)有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠,还有硝酸钠、碳酸钠、氢氧化钠,为制备纯净NaNO2应在B、C装置间增加一个装置,请在右框内画出增加的装置图2,并标明盛放的试剂.
(4)试设计实验检验装置C中NaNO2的存在(写出操作、现象和结论)_____________________
Ⅱ.含量的测定
称取装置C中反应后的固体4.00g溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:
(5)第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是________(双项选择)。
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B.锥形瓶洗净后未干燥
C.滴定结束仰视读数
D.滴定结束俯视读数
(6)根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数________(结果保留4位有效数字)
【答案】 (1)
(2) 将NO2转化为NO,同时Cu与稀硝酸反应生成NO(或制取NO)
(3)或;
(4)取少量装置C中产物置于试管中,加入适量蒸馏水溶解,(加入稀硫酸酸化)滴加入1﹣2滴(少量)酸性KMnO4溶液,若溶液紫色褪去,说明C中产物含有NaNO2
(5)AC
(6)86.25%或0.8625
【解析】
试题分析:(1)C与浓硝酸反应生成NO2、CO2和水,碳元素的化合价由0价升高到+4价,而N元素的化合价由+5价降低到+4价,根据化合价升降相等,发生反应的化学方程式及电子转移的方向和数目为:
。
(2)根据信息可知,要制备NaNO2需要反应物NO,所以B装置的作用是将NO2转化为NO,同时Cu与稀硝酸反应生成NO(或制取NO)。
(3)制备纯净NaNO2,需要除去气体中的水和二氧化碳,则实验装置为(3)或。
(4)取少量装置C中产物置于试管中,加入适量蒸馏水溶解,(加入稀硫酸酸化)滴加入1﹣2滴(少量)酸性KMnO4溶液,若溶液紫色褪去,说明C中产物含有NaNO2.
(5)A. 酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,导致消耗标准液的体积偏大,即导致高锰酸钾浓度偏低,所以用的体积偏大;B. 锥形瓶洗净后未干燥对测定结果无影响;C. 滴定结束仰视读数,导致末读数据增大,体积差增大,高猛酸钾消耗的体积偏大;D. 滴定结束俯视读数,导致末读数据减小,体积差值减小,高猛酸钾消耗的体积偏小;答案选AC。
(6)根据数据可得KMnO4溶液的平均体积为20mL,根据得失电子守恒,2MnO4-~5NO2-,所以m(NaNO2)=0.02L×0.1mol/L×10×5/2×69=3.45g,所以质量分数为3.45÷4×100%=86.25%。