Question

14．亚硝酸钠是一种工业盐，外观与食盐非常相似，毒性较强．某化学兴趣小组对食盐与亚硝酸钠进行探究．
I．鉴别NaCl和NaNO₂．
（1）用pH试纸分别测定0.1mol/L两种盐溶液的pH，测得NaNO₂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）．
（2）已知：K_sp（AgNO₂）=2×10^-8，K_sp（AgCl）=1.8×10^-10．分别向盛有5mL0.0001mol/L两种盐溶液的试管中逐滴滴加0.0001mol/L的硝酸银溶液，先生成沉淀的是装有NaCl溶液的试管．
（3）已知：2NaNO₂+4HI═2NaI+I₂+2NO↑+2H₂O．根据这一反应，可以用试剂和生活中的常见物质鉴别亚硝酸钠和食盐，进行实验时，必须选用的物质有BCE（填选项字母）
A．自来水       B．碘化钾溶液       C．淀粉       D．白糖        E．食醋        F．白酒

Ⅱ．NaNO₂与酸反应．
已知：NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O．某同学据此认为NaNO₂可与硫酸反应，且有NO和NO₂生成，并欲用如图所示仪器 （夹持装置己省略）及药品，验证自己的假设．已知沸点：NO₂为21℃，NO为-151℃．
（1）按气流从左到右的方向，上述装置的连接顺序为A→CED→B
（2）反应前，先打开弹簧夹，通入一段时间氮气，其目的是排除装置中的空气，防止将可能生成的NO氧化成NO₂，干扰NO和NO₂的检验．
（3）关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中产生了红棕色气体．
①依据D中通入氧气后，出现红棕色气体现象，可确认产物中有NO．
②裝置E的作用是冷凝使NO₂完全液化．
（4）如果没有装置C，对实验结论的影响是水蒸气会与NO₂反应产生NO，导致无法确认NO的来源．
（5）综合以上信息推断，NO₂与NaOH溶液发生反应的化学方程式为2 NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O．

Answer 1

分析 I．鉴别NaCl和NaNO₂．
（1）NaNO₂溶液显示碱性，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；
（2）据溶度积小的沉淀先沉淀；
（3）鉴别亚硝酸钠和食盐，可根据反应2NaNO₂+4HI═2NaI+I₂+2NO+2H₂O判断；
Ⅱ．NaNO₂与酸反应，
（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）浓硫酸起到干燥作用，如没有浓硫酸的干燥，则水蒸气会与NO₂反应产生NO；
（5）NO₂与NaOH溶液发生反应生成硝酸钠、亚硝酸钠．

解答 I．（1）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^-；
（2）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；
（3）鉴别亚硝酸钠和食盐，可根据反应2NaNO₂+4HI═2NaI+I₂+2NO+2H₂O判断，可加入醋酸、KI、淀粉等，
故答案为：BCE；
Ⅱ．（1）实验时应先通入氮气，可将装置内的空气排出，生成气体由A进入C中进行干燥，先经过E冷却分离出NO₂，在D中氧气和NO反应生成NO₂，可观察到气体由无色变为红棕色，最后连接B，为气体的尾气处理装置，防止污染空气，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：CED；
（2）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：排除装置中的空气，防止将可能生成的NO氧化成NO₂，干扰NO和NO₂的检验；
（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）浓硫酸起到干燥作用，如没有浓硫酸的干燥，则水蒸气会与NO₂反应产生NO，导致无法确认NO的来源，
故答案为：水蒸气会与NO₂反应产生NO，导致无法确认NO的来源；
（5）NO₂与NaOH溶液发生反应生成硝酸钠、亚硝酸钠，反应的化学方程式为2 NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O，
故答案为：2 NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O；
①D中通入O₂出现红棕色气体；
②冷凝使NO₂完全液化．

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，题目难度中等．