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亚硝酸钠易溶于水,有咸味,有氧化性,也有还原性.NaNO2大量用于染料工业和有机合成工业中,也可用作水泥施工的抗冻剂.然而由于NaNO2有毒性,将含该物质的废水直接排放会引起水体严重污染,所以这种废水必须处理后才能排放.处理方法之一如下:
 
NaNO2+
 
kl+
 
 
→
 
NO+
 
I2+
 
K2SO4+
 
Na2SO4+
 
H2O
(1)完成该化学方程式并配平.
(2)用上述反应来处理NaNO2并不是最佳方法,其原因是
 
.从环保角度来讲,要处理NaNO2,所用的物质的
 
(填“氧化性”或“还原性”)应该比KI更
 
(填“强”或“弱”).
(3)亚硝酸钠可以与酸反应生成亚硝酸,亚硝酸是不稳定的弱酸,它只存在于冷的稀溶液中,易发生如下分解反应:3HNO2=2NO↑+HNO3+H2O
请用两种简便的化学方法来鉴别亚硝酸钠和氯化钠.
方法一:
 
.
方法二:
 
.
(4)现有25.00mL的KI溶液,用酸化的10.00mL 0.05000mol/L的KIO3溶液处理(5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O).将生成的I2全部除去后,再加入过量的KI溶液,使之与剩余的KIO3反应,然后将溶液调节至中性,析出的单质碘用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定(2S2O32-+I2=S4O62-+2I-),用去该溶液的体积为21.15mL,原KI溶液的物质的量浓度为
 
.
分析:(1)氧化还原反应中,化合价升高的物质作还原剂,化合价降低的物质作氧化剂,所以NaNO2作氧化剂,KI作还原剂,根据氧化还原反应中得失电子数相等和原子守恒进行配平;
(2)一氧化氮是有毒气体,能污染大气;亚硝酸根有毒,从环保角度来讲,要处理NaNO2,所用的物质的还原性比KI更强,使其N元素化合价由+3价变为无污染的0价氮;
(3)根据题干信息亚硝酸钠可以与酸反应生成亚硝酸,亚硝酸是不稳定的弱酸,易发生如下分解反应:3HNO2=2NO↑+HNO3+H2O,生成的一氧化氮和氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,而氯化钠无此性质;亚硝酸中+3价的氮具有氧化性,而氯化钠无此性质,据此分析解答;
(4)根据反应方程式5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O和2S2O32-+I2=S4O62-+2I-,找出关系式IO3-~3I2~6S2O32-,计算出过量的IO3-,再利用5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O结合滴定数据计算出原KI溶液的物质的量浓度;
解答:解:(1)该反应中元素的化合价变化如下:2KI→I2,I元素的化合价由-1价→0价,I失去2e-;
NaNO2→NO,N元素的化合价由+3价→+2价,得到e-,化合价升高数=化合价降低数,所以得失电子的最小公倍数为2,所以NaNO2前的系数是2,I2前的系数是1,根据钠、钾原子守恒,K2SO4前是1,Na2SO4前是1,根据硫酸根守恒,反应物少2个H2SO4分子,据氧原子和氢原子守恒,产物水前的系数为2,所以该反应为:2NaNO2+2KI+2H2SO4═2NO↑+I2+K2SO4+Na2SO4+2H2O,
故答案为:2,2,2,H2SO4,2,1,1,1,2;     
(2)一氧化氮是有毒气体,能污染大气,该反应中生成了一氧化氮,所以会造成大气污染;亚硝酸根有毒,从环保角度来讲,要处理NaNO2,所用的物质的还原性比KI更强,使其N元素化合价由+3价变为无污染的0价氮,如NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O,
故答案为:是反应生成了NO,该物质会造成大气污染;还原性;强; 
(3)根据题干信息亚硝酸钠可以与酸反应生成亚硝酸,取适量样品于两支试管中,加入稀盐酸并微热,亚硝酸钠在酸性条件下自身发生氧化还原反应,3HNO2=2NO↑+HNO3+H2O生成的一氧化氮气体和空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮,而NaCl与盐酸不反应;
取适量样品于两支试管中,加入稀盐酸和KI淀粉溶液,KI能与亚硝酸钠反应生成碘,碘单质遇淀粉溶液变蓝,而NaCl不反应;
故答案为:方法一:取适量样品于两支试管中,分别加入稀盐酸,有气体产生,气体在瓶口变为红棕色的为NaNO2,无明显现象的为NaCl;
方法二:取适量样品于两支试管中,分别加入稀盐酸和碘化钾淀粉溶液,若溶液变蓝,证明该物质的是NaNO2;若无明显现象,该物质则是NaCl;
(4)根据反应IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,以及2S2O32-+I2=S4O62-+2I-,得出反应的关系式IO3-~3I2~6S2O32-,又n(Na2S2O3)=0.10mol/L×0.02115L=0.002115mol,n(KIO3)=0.05000mol/L×0.01L=0.0005mol,IO3-~3I2~6S2O32-
            1            6
           n(IO3-)   0.002115mol    n(IO3-)=
0.002115mol
6
,则与25.00mL的KI溶液作用的
n(Na2S2O3)=0.0005mol-
0.002115mol
6
,
则5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O 
  5      1  
n(I-)  0.0005mol-
0.002115mol
6
,n(I-)=5[0.0005mol-
0.002115mol
6
]所以25.00mL的KI溶液
C(KI)=
n
v
=0.02950mol/L,
故答案为:0.02950 mol/L;
点评:本题以NaNO2为载体考查氧化还原反应以及物质的检验等知识,根据亚硝酸盐中氮元素的化合价分析其性质,注意把握题给信息,为解答该题的关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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亚硝酸钠(NaNO2)是重要的防腐剂。某化学兴趣小组尝试制备亚硝酸钠,查阅资料:①HNO2为弱酸,在酸性溶液中,NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成。

②NO不与碱反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸

探究一  亚硝酸钠固体的制备

以碳和浓硝酸为起始原料,设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。(反应方程式为2NO+Na2O2=2NaNO2,部分夹持装置和A中加热装置已略)

(1)写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式                           。

(2)有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠,为排除干扰应在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂应是          (填字母)。

A.浓H2SO4   B.碱石灰  C.无水CaCl2

探究二  亚硝酸钠固体含量的测定及性质验证

称取装置C中反应后的固体4.000g溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000

mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:

滴定次数

1

2

3

4

KMnO4溶液体积/mL

20.60

20.02

20.00

19.98

 

(3)第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是         (填字母)。

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.滴定终了仰视读数

(4)根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数                     。

(5)亚硝酸钠易溶于水,将0.2mol·L-1的亚硝酸钠溶液和0.1mol·L-1的盐酸等体积混合,混合后溶液呈酸性,则混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序为            。

探究三   反应废液的处理

反应后烧瓶A中仍然存在一定量的硝酸,不能直接排放,用NaOH溶液调成中性,再用电化学降解法进行处理。25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12。电化学降解NO3-的原理如右图所示。

(6)电源正极为        (填A或B),阴极反应式为                        。

 

 

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