Question

【题目】某研究小组设计如下所示实验装置(夹持装置已略去)分别探究NO与铜粉、Na2O2的反应。

已知：①NO与Na2O2可发生反应2NO+Na2O2===2NaNO2。

②NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化为NO3－

③在溶液中存在平衡FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)

I．关闭K3，打开K2，探究NO与铜粉的反应并检验NO。

(1)反应开始前，打开K1，通入一段时间N2，其目的是______________________。

(2)装置B中盛放的试剂为水，其作用是______________________。

(3)装置F中的实验现象为___________。装置H中收集的气体为___________(填化学式)。

Ⅱ．关闭K2，打开K3，探究NO与Na2O2的反应并制备NaNO2。

(4)装置G的作用是______________________。

(5)若省略装置C，则进入装置G中的气体除N2、NO外，可能还有___________(填化学式)。

(6)测定反应后装置E中NaNO2的含量。已知；在酸性条件下，NO2－可将MnO4－还原为Mn2+，为测定样品中亚硝酸钠的含量，该小组同学称取ag样品溶于水配制成250mL溶液，取25.00mL所得溶液于锥形瓶中，用0.100mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定至终点时，消耗bmL酸性KMnO4溶液。

①滴定过程中发生反应的离子方程式为______________________。

②滴定过程中酸性KMnO4溶液的作用是___________。

③样品中NaNO2的质量分数为___________用含有a、b的代数式表示)

Answer 1

【答案】排尽装置中的空气，防止NO被空气中的氧气氧化为二氧化氮 吸收挥发出的硝酸 溶液由浅绿色变为棕色 NO、N2 吸收未参与反应的NO，防止污染空气 NO2和O2 5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O 作氧化剂和滴定剂 17.25b/a%

【解析】

（1）NO易与O2反应生成NO2，反应开始前，打开K1，通入一段时间N2，其自的是排尽装置中的空气，防止NO被空气中的氧气氧化为二氧化氮。

（2）硝酸易挥发，会随NO一起出来干扰后续的实验，所以装置B中盛放的试剂为水为了溶解挥发的硝酸。

（3）由于在溶液中存在平衡FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)，装置F中的实验现象为溶液由浅绿色变为棕色，D装置红色粉末变为黑色，NO和Cu发生了反应，生成CuO和N2，又因为NO是气体，不可能完全反应，故H收集的气体是一氧化氮和N2。

（4）根据信息NO能与酸性高锰酸钾溶液反应，装置G的作用吸收未参与反应的NO，防止污染空气。

（5）C是干燥装置，若省略装置C，那么水蒸气会与Na2O2反应生成NaOH和O2，NO和O2反应生NO2，则进入装置G中的气体除N2、NO外，可能还有NO2和O2。

（6）①在酸性条件下，NO2－可将MnO4－还原为Mn2+，化学反应方程式：5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O。

②滴定过程中酸性KMnO4溶液的作用即作为滴定反应的反应物，作氧化剂，自身也可作指示剂判断反应终点，当锥形瓶滴入最后一滴KMnO4溶液，恰好变为淡紫色，且半分钟不变色，即可。

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