Question

亚硝酸盐是一种常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量．为检测某食品中亚硝酸盐含量（通常以1kg样品中含NaNO₂的质量计），某研究小组设计了如下两种实验方案：（提示：无色气体B遇空气显红棕色）
（1）甲方案②中常用做指示剂．若需配制80mL0.001mol?L^-1的Na₂S₂O₃标准溶液．现给出下列仪器（配制过程中可能用到）：①50mL烧杯②胶头滴管③天平④80mL容量瓶⑤100mL容量瓶⑥玻璃棒，按使用仪器的先后顺序排列正确的是

 

A．③①⑤⑥②B．③①⑥④②C．③①⑥⑤②D．③①④⑥②
请写出配制Na₂S₂O₃标准溶液时定容的操作
（2）已知酸性条件下MnO₄^-被还原为Mn²⁺，请写出乙方案①的离子方程式

 

（3）若取样品ag，按乙方案进行测定，准确量取12.00mL0.0005mol/L的酸性KMnO₄溶液（过量）与溶液A反应．反应后溶液用0.0010mol/L（NH₄）2Fe（SO₄）₂标准溶液滴定至溶液紫色刚好褪去；重复上述实验2次，平均消耗（NH₄）2Fe（SO₄）₂溶液10.00mL．则1kg样品中 NaNO₂的质量为

 

mg．
（4）若乙方案②中使用的（NH₄）2Fe（SO₄）₂溶液暴露在空气中时间过长，则会导致测定出的NaNO₂含量

 

（填“偏高”、“偏低”或“不影响”）
（5）小组经过讨论，认为

 

方案更佳，原因是

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）Na₂S₂O₃标准溶液滴定碘单质，甲方案②中常用淀粉溶液做指示剂，依据配制溶液的操作步骤选择需要的仪器；定容方法是容量瓶中加入水至离刻度线1-2cm，改用胶头滴管滴加至液面与刻度线相切；
（2）依据氧化还原反应电子守恒，结合元素化合价变化升降守恒配平书写离子方程式；
（3）利用高锰酸钾氧化亚硝酸根离子为硝酸根离子，过量的高锰酸钾被硫酸亚铁铵还原恰好反应，结合离子方程式的定量关系计算得到；
（4）若乙方案②中使用的（NH₄）2Fe（SO₄）₂溶液暴露在空气中时间过长易被空气中的氧气氧化，滴定实验消耗高锰酸钾溶液体积减小；
（5）无色气体B遇空气显红棕色说明，生成的气体为污染性一氧化氮气体；

解答： 解：（1）Na₂S₂O₃标准溶液滴定碘单质，甲方案②中常用淀粉溶液做指示剂，配制溶液需要称量后在烧杯中溶解，用玻璃棒搅拌，引流转移到100ml容量瓶中加水至离刻度线1-2cm处改用胶头滴管滴加至液面到与刻度线相切，按使用仪器的先后顺序排列正确，③天平，①50mL烧杯，⑥玻璃棒，⑤100mL容量瓶，②胶头滴管，顺序为③①⑥⑤②；
故答案为：淀粉溶液，C，向容量瓶中注入蒸馏水，当液面离容量瓶颈刻度线下1～2厘米时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切；
（2）依据氧化还原反应元素化合价变化，锰元素化合价从+7价变化为+2价锰离子，氮元素化合价从+3价变化为+5价，依据化合价变化升降相同和原子守恒配平写出离子方程式为：2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2 Mn²⁺+5NO₃^-+3H₂O；
故答案为：2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2 Mn²⁺+5NO₃^-+3H₂O；
（3）依据反应过程和离子方程式加水得到
         MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
         1     5
    2×10^-6mol   0.0010mol/L×0.01L
与亚硝酸根离子反应的高锰酸钾物质的量=0.012.00L×0.0005mol/L-2×10^-6mol=4×10^-6mol；
     2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2 Mn²⁺+5NO₃^-+3H₂O；
     2      5
 4×10^-6mol  10^-5mol
ag样品含 NaNO₂的质量为69g/mol×10^-5mol=6.9×10^-4g；
1000g样品中含NaNO₂的质量=

6.9×10-4mol×1000g

ag

=

0.69

a

g=

690

a

mg；
故答案为：

690

a

mg；
（4）若乙方案②中使用的（NH₄）2Fe（SO₄）₂溶液暴露在空气中时间过长易被空气中的氧气氧化，滴定实验消耗高锰酸钾溶液体积减小；
故答案为：偏低；
（5）甲和乙方案测定实验过程中，甲方案中，无色气体B遇空气显红棕色，说明是一氧化氮被氧气氧化为二氧化氮红棕色气体；甲方案①中反应是亚硝酸盐在酸性溶液中氧化碘离子为碘单质，本身被还原为一氧化氮，有污染性气体，乙方案无污染性气体；
故答案为：乙，没有污染性气体排放；

点评：本题考查了反应流程的分析判断，氧化还原反应的离子方程式书写和配平，物质性质的分析应用，滴定实验过程分析计算应用是解题关键，题目难度中等．