题目内容
【题目】亚硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、医药等工业。实验室用如下图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H，并测定产品的纯度。
已知：NOSO4H 遇水分解，但溶于浓硫酸而不分解。
(1)装置A 利用 Na2SO3 和硫酸制取 SO2
①A 中反应的化学方程式为___________________________；
②导管 b 的作用是_____________________；
(2)装置C 的主要作用是 (用离子方程式表示)_____________________；
(3)该实验装置存在可能导致 NOSO4H 产量降低的缺陷是___________________________；
(4)测定亚硝酰硫酸NOSO4H 的纯度：准确称取 1.380g 产品放入 250mL 的碘量瓶中，加入 0.1000mol·L-1、60.00mL 的 KMnO4 溶液和10mL25%H2SO4 溶液，摇匀。然后将 0.2500mol·L-1 草酸钠(Na2C2O4)溶液滴入碘量瓶中，消耗草酸钠溶液的体积为 20.00mL。
已知：2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4
①配平：_______
+ ______
+_______=_____________Mn2++____CO2↑+ _______H2O
②亚硝酰硫酸的纯度=__________(精确到 0.1%)(写出计算过程)
【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑ 平衡压强使分液漏斗内液体顺利流下 SO2+2OH-=
+H2O C 中水会进入B 中导致NOSO4H 分解 2 5 16H+ 2 10 8 92.0%
【解析】
根据装置A是制取SO2的，写出化学方程式；根据导管b的连接方式知道锥形瓶和分液漏斗的压强相等；根据SO2是有毒的气体，尾气要处理；根据题目中NOSO4H 遇水分解，由这个信息可判断缺少吸水装置；根据C2O42-的量算出与之反应的KMnO4的量，由KMnO4量求出NOSO4H量，进而求算产品的纯度。
(1)①装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应制取SO2，反应的化学方程式：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；答案为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O。
②导管b的作用是：平衡压强使分液漏斗中的液体顺利流下；答案为平衡压强使分液漏斗中的液体顺利流下。
(2)装置C的主要作用是利用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫防止污染空气，反应的离子方程式：SO2+2OH-=SO32-+H2O；答案为：SO2+2OH-=SO32-+H2O。
(3)该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是：C装置中的水蒸气会进入装置B中使NOSO4H水解，应在BC间增加一个装有浓硫酸的洗气瓶；答案为C装置中的水蒸气会进入装置B中使NOSO4H水解。
(4)①酸溶液中高锰酸钾和草酸钠发生氧化还原反应，生成二氧化碳，锰元素化合价+7价降低到+2价，电子转移5e-，碳元素化合价+3价变化为+4价，电子转移e-，电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平得到离子方程式：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，答案为2，5，16H+，2，10，8。
②设MnO4-与C2O42-反应的物质的量为n1mol，
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
n1=0.002mol，
则与NOSO4H反应的高锰酸钾物质的量=0.1000molL-1×0.0600L-0.002mol=0.004mol，
设亚硝酰硫酸物质的量为n2mol，
2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4，
n2=0.01mol，
亚硝酰硫酸的纯度= 
×100%=92.0%，
故答案为：92.0%。
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