题目内容
【题目】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,但使用过量会使人中毒。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验:
【制取NaNO2】
设计的制取装置如下图(夹持装置略去):
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该小组先查阅资料知:①2NO+Na2O2 =2NaNO2;2NO2+Na2O2 =2NaNO3;
②NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO3-,
(1)装置A中用于盛放稀硝酸的仪器名称为_______________,装置A中发生主要反应的离子方程式为_____________________________。
(2)装置D的作用是_____________________________。
(3)若无装置B,则进入装置D中的气体除N2、NO外还可能有_____________________________。
(4)甲同学检查装置气密性后进行实验,发现制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质。下列可以提高NaNO2纯度的方案是____________(填字母)。
a.将B中的药品换为碱石灰 b.将稀硝酸换为浓硝酸
C.实验开始前通一段时间CO2 d.在装置A、B之间增加盛有水的洗气瓶
【测定制得样品中NaNO2的含量】
(5)该实验中需配制KMnO4标准溶液并酸化,应选择_______(填化学式)来酸化KMnO4溶液。
(6)已知:在酸性溶液中,NO2-可将MnO4-还原为Mn2+。为测定样品中亚硝酸钠的含量,该小组称取4.0 g样品溶于水配制成250 mL溶液,取25.00 mL溶液于锥形瓶中,用0.100 mol·L-1的酸性KMnO4 溶液进行滴定,消耗20.00 mL酸性KMnO4溶液。滴定过程中酸性KMnO4溶液的作用是_______________,所得样品中NaNO2的质量分数为______________。
【答案】 分液漏斗 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 吸收过量的NO,避免尾气造成污染 O2、NO2 ad H2SO4 作氧化剂和指示剂 86.25%
【解析】(1)控制液体的滴加速度,装置A中用于盛放稀硝酸的仪器为分液漏斗;金属铜与硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,所以装置A中发生主要反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;正确答案:分液漏斗;3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
(2)装置D有酸性高锰酸钾溶液,能够氧化一氧化氮气体,减少气体对环境的污染;正确答案:吸收过量的NO,避免尾气造成污染。
(3)没有氯化钙,水蒸气就会与过氧化钠反应生成氧气,部分NO会被氧气氧化为NO2,所以,若无装置B,则进入装置D中的气体除N2、NO外还可能有O2、NO2;正确答案:O2、NO2;
(4)由于获得一氧化氮所用的硝酸具有挥发性,且获得NO的过程中会产生其它氮氧化物,因此提高NaNO2纯度需要除去硝酸气体和其它氮氧化物。将B中的药品换为碱石灰可以吸收硝酸气体和氮氧化物,a正确;将稀硝酸换为浓硝酸,硝酸的挥发性增强,不能除去硝酸气体,b错误;实验开始前通一段时间CO2不能除去硝酸气体和氮氧化物,c错误;在A、B之间增加盛有水的洗气瓶可以吸收硝酸气体和氮氧化物,d正确;正确选项ad。
(5)高锰酸钾具有强氧化性,配置KMnO4标准溶液并酸化,酸化的酸应选择稀硫酸;正确答案:H2SO4。
(6)NO2-可将MnO4-还原为Mn2+,体现了高锰酸钾的强氧化性,滴定终点的现象为滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液变成紫红色;消耗标准液的体积为20.00mL,25mL样品消耗高锰酸钾的物质的量为0.1000mol/L×0.02L=0.002mol,则250mL样品溶液会消耗高锰酸钾的物质的量为0.002mol×
=0.02mol,根据化合价变化可得反应关系式:2MnO4-~5NO2-,则4.000g样品中含有亚硝酸钠的物质的量为0.02mol×
=0.05mol,质量为69g/mol×0.05mol=3.45g,所以反应后的固体中亚硝酸钠的质量分数为:
×100%=86.25%,正确答案:氧化剂;指示剂; 86.25%。
【题目】海水是一个巨大的化学资源宝库,利用海水可以获得很多化工产品。
(1)海水淡化的方法有蒸馏法、________________(填1种方法)。
(2)海水制得的饱和氯化钠溶液可以利用电解法直接制取次氯酸钠,制取的离子方程式为___________。
(3)利用制盐后的盐卤提取溴的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
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将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整:______________
□Br2+□Na2CO3==□NaBrO3+□_____+□______
(4)盐卤蒸发冷却后析出卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子。以卤块为原料制得镁的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
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己知:常温下0.010mol/L金属离子在不同pH下的沉淀情况如下:
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.6 |
①步骤②中需控制pH=9.8,其目的是_________________________。
②用NaClO氧化Fe2+得到Fe(OH)3沉淀的离子反应方程式为___________________。
③步骤③可以将SOCl2与MgCl2·6H2O混合加热制取无水MgCl2,SOCl2的作用是___________。
④NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2,生成盐和能参与大气循环的物质。除去0.2molCO(NH2)2时消耗NaClO__________g。
⑤如果沉淀0.010mol/LMgCl2溶液,根据表格中的数据计算,当pH=11.2时溶液中c(Mg2+)=____mol/L。