Question

(12分)亚硝酸钠(NaNO2)是一种常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量。某兴趣小组拟制备NaNO2并测定产品纯度。

I【查阅资料】

①2NO+Na2O2=2NaNO2；2NO2+Na2O2=2NaNO3。

②NO能被酸性高锰酸钾氧化成NO2。

③酸性条件下MnO4-被还原为Mn2+。

Ⅱ【制备产品】

用如下装置制NaNO2(夹持和加热装置已省略)。

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

（2）B装置的作用是_________________________。

（3）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中盛放的试剂可能是_________。(填字母编号)

A．浓H2SO4 B．碱石灰 C．无水CaCl2 D．生石灰

Ⅲ【测定纯度】．

设计如下方案测定产品的纯度。

（4）溶液A到溶液B发生反应的离子方程式为____________________________。

（5）取样品2.3g经一系列操作后得到溶液A100mL，准确量取10.00mL A与24.00mL 0.05mol／L的酸性KMnO4溶液在锥形瓶中充分反应。反应后溶液用0.1 mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至紫色刚好褪去；重复上述实验2次，平均消耗(NH4)2 Fe(SO4)2溶液10.00ml，则样品中NaNO2的纯度为__________。

Ⅳ【探究反思】

（6）NaNO2的纯度偏低，该小组讨论提出的原因中可能正确的是________。(填字母编号)

A．滴定至溶液紫色刚好褪去就立刻停止滴加

B．加入A与KMnO4溶液前锥形瓶未经干燥

C．实验中使用的(NH4)2 Fe(SO4)2溶液暴露在空气中时间过长

Answer 1

（1）C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O；（2）将NO2转化为NO，同时铜与稀硝酸反应生成NO；（3）B、D；（4）2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++3H2O+5NO3-；（5）75%；（6）C。

【解析】

试题分析：（1）在装置A烧瓶中浓硝酸与C在加热时发生氧化还原反应，化学方程式为C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O；（2）NO2溶于水，与水发生反应产生NO, 3NO2+ H2O == 2HNO3+ NO，产生的硝酸再与Cu发生反应：3Cu＋8HNO3(稀)=2Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。所以 B装置的作用是将NO2转化为NO，同时铜与稀硝酸反应生成NO；（3） CO2是酸性氧化物，可以与碱性发生反应，可以除去NO中的CO2气体的试剂是碱石灰、生石灰，故选项是B、D；（4）亚硝酸盐有还原性，高锰酸钾有强的氧化性，二者会发生反应，离子方程式为2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++3H2O+5NO3-；（5）在氧化还原反应中电子转移数目相等，所以5n(MnO4-)=2n(NO2-)+n((NH4)2Fe(SO4)2)。所以在10.00mL的待测溶液中含有的NO2-的物质的量是： n(NO2-)=[5n(MnO4-)- n((NH4)2Fe(SO4)2)]÷2=[(5×0.024L ×0.05mol／L)+×0.01L×0.1 mol/L] ÷2=0.0025mol。所以样品中NaNO2的纯度为[（0.0025mol×69g/mol）÷(2.3g÷10)] ×100%=75%；（6） A．滴定至溶液紫色刚好褪去就立刻停止滴加，则V((NH4)2Fe(SO4)2)体积偏小，会使NaNO2的含量增大，错误；B．加入A与KMnO4溶液前锥形瓶未经干燥，对测定结果不产生任何影响，错误；C．实验中使用的(NH4)2 Fe(SO4)2溶液暴露在空气中时间过长，会被空气中的氧气氧化为Fe3+，则消耗的(NH4)2 Fe(SO4)2溶液的体积偏大，则会使NaNO2的含量偏小，错误。

考点：考查氧化还原反应方程式的书写、物质的作用、氧化还原反应中物质纯度的计算的知识。