题目内容

1．亚硝酸钠（NaNO2）外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂，使用过量会使人中毒，国际上对食品中亚硝酸钠的用量控制在很低的水平上．某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验：
【实验I】制备NaNO2
该小组查阅资料知：2NO+Na2O2=2NaNO2；2NO2+Na2O2═2NaNO3
设计制备装置如下（夹持装置略去）：

（1）装置D可将剩余的NO氧化成NO3-，发生反应的离子方程式为5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O．
（2）如果没有B装置，C中发生的副反应有2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2NO+O2=2NO2．
（3）甲同学检查完装置气密性良好后进行实验，发现制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质．于是在A、B装置增加了在A、B之间增加装有水的洗气瓶装置，改进后提高了NaNO2的纯度．
【实验Ⅱ】测定制取的样品中NaNO2的含量
步骤：
a．在5个有编号的带刻度试管（比色管）中分别加入不同量的NaNO2溶液，各加入1mL的M溶液（M遇NaNO2呈紫红色，NaNO2浓度越大颜色越深），再加蒸馏水至总体积均为10mL并振荡，制成标准色阶：
试管编号①②③④⑤
NaNO2含量/mg•L-1020406080
b．分别称量0.10g制得的样品溶于水配成500mL溶液．取5mL待测液，加入1mL M溶液，再加蒸馏水至10mL振荡，与标准色阶比较．
（4）步骤b中比较结果是：待测液颜色与③号色阶相同，则甲同学制得的样品中NaNO2的质量分数是40%．
（5）用目视比色法证明维生素C可以有效降低NaNO2的含量．设计并完成下列实验报告．
实验方案实验现象实验结论
取5ml待测液加入维生素C，振荡，再加入1mlM溶液，加入至蒸馏水10mL，再振荡，与③好色阶对比紫红色比③色阶浅维生素C可以有效降低NaNO2的含量

分析 （1）高锰酸钾具有氧化性，能将一氧化氮氧化，根据电子守恒、原子守恒配平方程式即可；
（2）金属铜和稀硝酸制得的一氧化氮中含有水，会和过氧化钠发生反应产生氧气，氧气极易把一氧化氮氧化；
（3）硝酸具有挥发性，会干扰实验结果，制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质，可用水洗；
（4）根据物质纯度计算公式纯度=$\frac{物质含量}{样品质量}$×100%；
（5）根据维生素C的作用以及要和（4）中的甲同学的实验方案形成对比试验，进行实验设计．

解答 解：（1）高锰酸钾具有氧化性，能将一氧化氮氧化，反应的实质是：Mn（+7→+2），N（+2→+5），转移电子数为15e-，反应的离子方程式为：5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O，
故答案为：5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O；
（2）金属铜和稀硝酸制得的一氧化氮中含有水，水会和过氧化钠发生反应产生氧气，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，生成的氧气极易把一氧化氮氧化为二氧化氮，即2NO+O2=NO2，
故答案为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；2NO+O2=2NO2；
（3）由于获得一氧化氮所用的硝酸具有挥发性，制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质，这样会干扰实验结果，可以在A、B之间增加装有水的洗气瓶，减小实验误差，
故答案为：在A、B之间增加装有水的洗气瓶；
（4）甲待测液颜色与③号色阶相同，则甲同学制得的样品中NaN02的纯度是$\frac{40×1{0}^{-3}g×100}{0.1g}$×100%=40%，
故答案为：40；
（5）要和（4）中的甲同学的实验方案形成对比试验，同样可以是先取5mL待测液，然后加入维生素C，并加入1 mLM溶液，最后加入蒸馏水至10mL，若紫红色比③色阶浅，说明亚硝酸钠的含量低，则可以证明维生素C可以有效降低NaNO2的含量．
故答案为：维生素C；加入至蒸馏水10mL；紫红色比③色阶浅．

点评 本题考查有关氮及其化合物的探究实验，是一道实验方案的设计和探究题，涉及反应原理分析，并熟练运用化学方程式或离子反应方程表示，对学生分析和解决问题的能力要求较高，综合性强，题目难度中等．

练习册系列答案
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19．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是（　　）
A．在0.1mol/L的NaHSO4溶液中，含阳离子总数为0.2NA
B．由2gH2、88gCO2、36gH2O组成的混合气体，密度约是相同状况下O2密度的0.79倍
C．1molAl与足量Na0H溶液反应生成H2的体积为33.6L
D．56gFe单质与足量S单质在加热条件下充分反应，转移电子数为3NA
20．下列各物质的分类、名称（或俗名）、化学式都正确的是（　　）
A．碱性氧化物　氢氧化钙　Ca（OH）2B．酸性氧化物　二氧化碳　CO2
C．酸　硫酸　H2SD．盐　烧碱　Na2CO3
17．在体积均为1.0L的恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同温度下反应CO2（g）+C（s）?2CO（g）达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c（CO2）随温度的变化如图所示（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）．下列说法正确的是（　　）
A．反应CO2（g）+C（s）?2CO（g）△S＞0、△H＜0
B．体系的总压强P总：P总（状态Ⅱ）=2P总（状态Ⅰ）
C．体系中c（CO）：c（CO，状态Ⅱ）＜2c（CO，状态Ⅲ）
D．逆反应速率V逆：V逆（状态Ⅰ）＞V逆（状态Ⅲ）
4．加热28.6g石碱晶体（Na2CO3 •10H2O ）后得到12.4g固体残渣，则残渣的化学式是（　　）
A．Na2CO3 •H2OB．Na2CO3 •2H2OC．Na2CO3 D．无法计算
6．（1）某学习小组通过实验研究Na2O2与水的反应．
操作现象
向盛有4.0g Na2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水剧烈反应，产生能使带火星木条复燃的气体，得到的无色溶液a
向溶液a中滴入两滴酚酞ⅰ．溶液变红
ⅱ．10分种后溶液颜色明显变浅，稍后，溶液变为无色
①Na2O2的电子式为，它与水反应的离子方程式是2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑．
②甲同学认为ⅱ中溶液褪色是溶液a中存在较多的H2O2，H2O2与酚酞发生了反应，并实验证实了H2O2的存在：取少量溶液a，加入试剂MnO2（填化学式），有气体产生．
（2）有一瓶澄清的溶液，可有含有大量的NO3-、Fe3+、NH4+、H+、K+、Mg2+、Al3+、SO42-、Ba2+、CO32-、Cl-、I-，现进行如下实验：
①测知溶液显酸性；
②取样加少量四氯化碳和数滴新制氯水，四氯化碳层溶液呈紫红色；
③另取样滴加稀NaOH溶液，使深液变为碱性，此过程中无沉淀生成；
④取少量上述碱性溶液，加Na2CO3溶液出现白色沉淀；
⑤将实验③中的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．
由此可以推断：
溶液中肯定存在的离子有H+、NH4+、Ba2+、I-．溶液中不能确定是否存在的离子有K+、Cl-．
13．稀土元素是周期表中ⅢB族钪、钇和镧系元素之总称，金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属元素，它们的性质极为相似，常见化合价为+3价．其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料．我国蕴藏着丰富的含钇矿石（Y2FeBe2Si2O10），工业上通过如下生产流程可获得氧化钇．

已知：
①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表．
离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH
Fe3+2.73.7
Y3+6.08.2
②Be（OH）2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O
请回答下列问题：
（1）若改用氧化物的形式表示Y2FeBe2Si2O10组成，则化学式为Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2
（2）过滤Ⅲ所得滤液的溶质主要有NH4Cl、（NH4）2C2O4（填化学式）
（3）①欲从过滤I所得混合溶液中制得Be（OH）2沉淀，最好选用bd两种试剂，再通过必要的操作即可实现．
a．NaOH溶液　　　　　b．氨水　　　　c．CO2　　　d．盐酸
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式BeO22-+4H+=Be2++2H2O．
（4）能否用氨水直接将溶液的pH调节至8.2，不能（填能或不能），（若不能，请说明理由）第一步用氨水是为了使Fe3+转化为沉淀而除去．
（5）写出沉淀转化步骤中沉淀转化的化学方程式2Y（OH）3+3H2C2O4═Y2（C2O4）3+6H2O．
10．有关pH计算结果一定正确的是（　　）
A．强酸pH=a，加水稀释到10n倍，则pH=a+n
B．弱酸pH=a，加水稀释到10n倍，则pH＜a+n（a+n＜7）
C．强碱pH=b，加水稀释到10n倍，则pH=b-n
D．弱碱pH=b，加水稀释到10n倍，则pH=b-n（b-n＞7）
11．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X在元素周期表中原子半径最小，Y的次外层电子数是最外层的$\frac{1}{3}$，ZX是一种生氢剂，W与Y同一主族，下列叙述正确的是（　　）
A．原子半径：rW＞rZ＞rY
B．化合物ZX中各原子均满足8电子稳定结构
C．由X、Y、Z、W组成的化合物的水溶液可能显酸性
D．简单气态氢化物稳定性：W＞Y

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