Question

4．亚硝酸钠（NaNO₂）在工业上多个领域有着广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐．一般情况下，当人体一次性摄取超过300mg亚硝酸钠时，就会引起中毒，所以在食品行业用量有严格限制．某化学兴趣小组对亚硝酸钠进行多角度探究：
（一）探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分．
已知：①NO+NO₂+2OH^-═2NO₂^-+H₂O  ②气体液化的温度：NO₂：21℃，NO：-152℃

（1）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是防止可能生成的NO被完全氧化成NO₂，造成对A中反应气体产物检验的干扰．
（2）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序（按左→右连接）：
A、C、E、D、B．
（3）在关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体．
①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是D中通入氧气后，出现红棕色气体．
②装置E的作用是冷凝使NO₂完全液化．
（4）通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是2NaNO₂+H₂SO₄=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O．
（二）亚硝酸钠外观与食盐非常相似，毒性较强，所以必须加以区分．以下是常用的两种鉴别NaCl和NaNO₂的方法：
（1）沉淀分析法
经查：常温下Ksp（AgNO₂）=2×10^-8，Ksp（AgCl）=1.8×10^-10．分别向盛有5mL 0.0001mol/L两种盐溶液的试管中同时逐滴滴加0.0001mol/L硝酸银溶液，先生成沉淀的是装有NaCl溶液的试管．
（2）测定溶液pH
用pH试纸分别测定0.1mol/L两种盐溶液的pH，测得NaNO₂溶液呈碱性．该溶液呈碱性的原因是NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-（用离子方程式解释）．
（三）泡菜中含有少量的亚硝酸盐．现取1kg泡菜榨汁，将榨出的液体收集后，经处理，使得到的泡菜汁中的亚硝酸盐都转化为亚硝酸钠．向得到的泡菜汁中加入过量的稀硫酸和碘化钾溶液，发生如下反应：
2NaNO₂+2H₂SO₄+2KI=2NO↑+I₂+K₂SO₄+Na₂SO₄+2H₂O
经测定，反应后生成5.08g I₂．
（1）则1kg泡菜中含有NaNO₂的质量是2.76g．
（2）若一次食入0.1kg这种泡菜，是否会引起中毒？否（填“是”或“否”）．

Answer 1

分析 （一）（1）根据各部分装置的作用进行连接，C吸收水蒸气，B尾气处理，防止污染空气，D检验NO，E冷却二氧化氮；
（2）NO很容易被氧气氧化，装置中有空气，无法检验有NO生成；
（3）根据一氧化氮和氧气反应生成红棕色二氧化氮气体判断，温度低于二氧化氮液化温度时，二氧化氮变成液态；
（4）根据反应物和生成物写出反应方程式；
（二）（1）据溶度积小的沉淀先沉淀；
（2）NaNO₂说明为强碱弱酸盐，亚硝酸根离子水解导致溶液显示碱性；
（三）菜中含有少量的亚硝酸盐．现取1kg泡菜榨汁，将榨出的液体收集后，经处理，使得到的泡菜汁中的亚硝酸盐都转化为亚硝酸钠．向得到的泡菜汁中加入过量的稀硫酸和碘化钾溶液，发生如下反应：2NaNO₂+2H₂SO₄+2KI=2NO↑+I₂+K₂SO₄+Na₂SO₄+2H₂O，反应后生成5.08g I₂，根据化学方程式定量关系计算得到亚硝酸钠质量，当人体一次性摄取超过300mg亚硝酸钠时，就会引起中毒，据此判断是否会引起中毒．

解答 解：（一）（1）NO很容易被氧气氧化，装置中有空气，无法检验有NO生成，所以通氮气的目的是排尽整个装置中的空气，防止产生的NO被氧化生成NO₂，
故答案为：防止可能生成的NO被完全氧化成NO₂，造成对A中反应气体产物检验的干扰；
（2）C吸收水蒸气，B尾气处理，防止污染空气，D检验NO，E冷却二氧化氮，利用D检验NO，所以装置的连接为A→C→E→D→B，
故答案为：E；D；B；
（3）①D中无色气体变成红色，说明含有NO气体，故答案为：D中通入氧气后，出现红棕色气体；
②二氧化氮的液化温度是21℃，低于此温度时，二氧化氮气体变成液态，故答案为：冷凝使NO₂完全液化；
（4）通过以上分析知，该反应中生成二氧化氮、一氧化氮，同时还有硫酸钠、水生成，所以反应方程式为2NaNO₂+H₂SO₄=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O，
故答案为：2NaNO₂+H₂SO₄=Na₂SO₄+NO₂↑+NO↑+H₂O；
（二）（1）Ksp（AgNO₂）=2×10^-8＞Ksp（AgCl）=1.8×10^-10，分别向盛有5mL 0.0001mol/L两种盐溶液的试合中同时逐滴滴加0.0001mol/L硝酸银溶液，先生成AgCl沉淀；
故答案为：NaCl；
（2）由于亚硝酸钠溶液中存在水解平衡：NO₂^-+H₂O=HNO₂+OH^-，所以亚硝酸钠溶液显示碱性，
故答案为：NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-；
（三）（1）设1kg菜汁中含有NaNO₂的质量为y，2NaNO₂+2H₂SO₄+2KI=2NO+I₂+K₂SO₄+Na₂SO₄+2H₂O
   138                 254
    y                5.08g

   y=2.76g，
故答案为：2.76；
（2）0.1kg泡菜中含有NaNO₂的质量为2.76 g/kg×0.1 kg=0.276g=276mg，当人体一次性摄取超过300mg亚硝酸钠时，就会引起中毒
因为276mg＜300mg，所以不会引起中毒，
故答案为：否．

点评 本题考查实验方案设计，明确物质的性质和实验原理是解本题关键，注意实验设计要遵循严密性、可行性、科学性的原则，题目难度较大．