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7.亚硝酸钠是一种工业盐,外观与食盐非常相似,毒性较强.某化学兴趣小组对食盐与亚硝酸钠进行多角度探究:
(一)鉴别NaCl和NaNO2
甲同学用沉淀分析法:
经查:常温下Ksp(AgNO2)=2×10-8,Ksp(AgCl)=1.8×10-10.分别向盛有5mL 0.0001mol/L两种盐溶液的试合中同时逐滴滴加0.0001mol/L硝酸银溶液,先生成沉淀的是装有NaCl溶液的试管.
乙同学侧定溶液pH:
用pH试纸分别测定0.1mol/L两种盐溶液的pH,测得NaNO2溶液呈碱性.该溶液呈碱性的原因是NO2-+H2O?HNO2+OH-(用离子方程式解释).
(二)该小组用如图装置(略去夹持仪器)制备亚硝酸钠
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;
②酸性条件下,NO和NO2都能与MnO4一反应生成NO3一和Mn2+•
(1)使用铜丝的优点是可以控制反应的发生与停止.
(2)装置A中反应方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O.
装置C 中盛放的药品是C;(填字母代号)
A.浓硫酸           B.NaOH 溶液          C.水         D.四氯化碳
仪器F的作用防止水蒸气进入.
(3)该小组称取5.000g制取的样品溶于水配成250.0mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如表所示:
滴定次数1234
消耗KMnO4溶液体积/mL20.7020.1220.0019.88
①第一次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是bc(填字母代号).
a.锥形瓶洗净后未干燥
b.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
c.滴定终点时仰视读数
②酸性KMnO4溶液滴定亚硝酸钠溶液的离子方程式为2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O.
③该样品中亚硝酸钠的质量分数为69.0%.

分析 (一)根据溶度积小的沉淀先沉淀;NaNO2说明为强碱弱酸盐,亚硝酸根离子水解导致溶液显示碱性;
(二)装置A中是浓硝酸和铜加热发生的反应,反应生成二氧化氮和硝酸铜和水,装置C中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮;通过装置D中的干燥剂吸收水蒸气,通过装置F中的干燥剂防止水蒸气进入,通过装置E中的过氧化钠与一氧化氮反应,最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气.
(1)可通过上下移动铜丝控制反应是否进行;
(2)浓硝酸和铜加热发生反应生成二氧化氮和硝酸铜和水;装置C中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮;通过装置F中的干燥剂防止水蒸气进入.
(3)①根据c(待测)=$\frac{c(标注)×V(标准)}{V(待测)}$分析不当操作对V(标准)的影响,以此判断浓度的误差;
②该反应中亚硝酸根离子被氧化为硝酸根离子,高锰酸根离子被还原为锰离子;
③根据方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O可求出亚硝酸钠的物质的量,然后求样品中亚硝酸钠的质量分数.

解答 解:(一)Ksp(AgNO2)=2×10-8>Ksp(AgCl)=1.8×10-10,分别向盛有5mL 0.0001mol/L两种盐溶液的试合中同时逐滴滴加0.0001mol/L硝酸银溶液,先生成AgCl沉淀;
故答案为:NaCl;NO2-+H2O?HNO2+OH-;
(二)(1)可通过上下移动铜丝控制反应是否进行,所以使用铜丝的优点是可以控制反应的发生与停止;
故答案为:可以控制反应的发生与停止;
(2)浓硝酸和铜加热发生反应生成二氧化氮和硝酸铜和水,方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;通过装置C中的水与二氧化氮反应生成硝酸和一氧化氮;通过装置F中的干燥剂防止水蒸气进入,与过氧化钠反应;
故答案为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;C;防止水蒸气进入;
(3)①a.锥形瓶洗净后未干燥,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,根据c(待测)=$\frac{c(标注)×V(标准)}{V(待测)}$分析,c(标准)不变,故a错误;
b.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=$\frac{c(标注)×V(标准)}{V(待测)}$分析,c(标准)偏大,故b正确;
c.滴定终点时仰视读数,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=$\frac{c(标注)×V(标准)}{V(待测)}$分析,c(标准)偏大,故c正确;
故选bc.
②该反应中亚硝酸根离子被氧化为硝酸根离子,高锰酸根离子被还原为锰离子,离子方程式为2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O;
故答案为:2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O;
③消耗高锰酸钾的物质的量是0.1mol/L×0.02L=0.002mol,则根据方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O可知,亚硝酸钠的物质的量是0.002mol×$\frac{5}{2}$=0.005mol,则原样品中亚硝酸钠的物质的量是0.005mol×$\frac{100mL}{25mL}$=0.02mol,其质量为0.02mol×69g/mol=1.38g,所以样品中亚硝酸钠的质量分数$\frac{1.38g}{2g}$×100%=69.0%;
故答案为:69.0%.

点评 本题考查盐类水解、硝酸的性质、尾气处理、实验条件控制、实验方案设计与评价以及物质含量测定等,注意实验过程中的反应现象分析,掌握基础是关键,题目难度中等.

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物质
选项
abc
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DH2SO4SO2SO3
A.AB.BC.CD.D

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