Question

2．亚硝酸钠是一种食品添加剂，具有防腐和抗氧化作用．某同学对亚硝酸钠进行了相关探究．
（一）查阅资料
①亚硝酸钠（NaNO₂）为无色、无味的结晶．
②HNO₂是一种弱酸，酸性比醋酸略强，性质不稳定，易分解生成NO和NO₂；能被常见的强氧化剂氧化；但在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把I氧化成I₂．
③AgNO₂是一种微溶于水、易溶于酸的浅黄色固体．
（二）问题讨论
（1）人体正常的血红蛋白中应含Fe²⁺，误食亚硝酸盐（如NaNO₂）会致使机体组织缺氧，出现青紫而中毒，原因是血红蛋白中Fe²⁺被NO₂^-氧化为Fe³⁺，导致血红蛋白失去运氧功能．若发生中毒时，你认为下列物质有助于解毒的是D．
A．鸡蛋清       B．胃舒平[主要成分是Al（OH）₃]C．小苏打     D．维生素C
（2）由于亚硝酸钠和食盐性状相似，曾多次发生过将NaNO₂误当食盐食用的事件．要区别NaNO₂和NaCl两种固体，你需用的试剂是HNO₃酸化的AgNO₃溶液．
（三）实验测定
为了测定某样品中NaNO₂的含量，某同学进行如下实验：①称取样品a g，加水溶解，配制成100mL溶液．②取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.02mol/L KMnO₄标准溶液（酸性）进行滴定，滴定结束后消耗KMnO₄溶液 V mL．
（3）上述实验①所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管之外还有烧杯、100 mL容量瓶．
（4）在进行滴定操作时，KMnO₄溶液盛装在酸式滴定管中（填“酸式”、“碱式”）．当滴入最后一滴溶液，锥形瓶中无色溶液变成粉红色，且30s内不褪色时达到滴定终点．
（5）滴定过程中发生反应的离子方程式是5NO₂^-+2MnO₄^-+6H⁺=5NO₃^-+2Mn²⁺+3H₂O；测得该样品中NaNO₂的质量分数为$\frac{1.38V}{a}$%．
（6）若滴定管未用KMnO₄标准溶液润洗就直接注入，则测定结果偏大；若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定，则测定结果偏小 （填“偏大”、“偏小”、“无影响”）．

Answer 1

分析 （1）人体正常的血红蛋白中含有Fe²⁺，若误食NaNO₂，则使血红蛋白中Fe²⁺转化为Fe³⁺而丧失其生理功能，临床证明服用维生素C可以解毒：
（2）亚硝酸根离子不和银离子反应，氯离子和银离子反应生成白色沉淀；
（3）配制成100mL溶液，应按照计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀的步骤，根据操作的步骤确定所需仪器；
（4）KMnO₄溶液具有强氧化性，应用酸式滴定管盛装；滴定终点时，溶液由无色变成紫红色，且半分钟内不褪色；
（5）将NaNO₂滴加到酸性高锰酸钾溶液中，二者发生氧化还原反应，亚硝酸根离子被氧化生成硝酸根离子，高锰酸根离子被还原生成锰离子；结合化学反应的定量关系计算；
（6）若滴定管在使用前未用标准溶液润洗，相当于用的标准液的浓度偏小，所以用到的体积偏高，测得结果偏大；滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定，反应没有结束，消耗的标准液体积偏小．

解答 解：（1）NaNO₂，则使血红蛋白中Fe²⁺转化为Fe³⁺而丧失其生理功能，临床证明服用维生素C可以解毒，
故答案为：血红蛋白中Fe²⁺被NO₂^-氧化为Fe³⁺，导致血红蛋白失去运氧功能；D；
（2）亚硝酸根离子不和银离子反应，氯离子和银离子反应生成不溶于硝酸的白色沉淀，反应现象不同，所以可以用AgNO₃和HNO₃两种试剂来区别，
故答案为：HNO₃酸化的AgNO₃溶液；
（3）配制100mL溶液，需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管，所以还需要的玻璃仪器为：烧杯、100 mL容量瓶；
故答案为：烧杯、100 mL容量瓶；
（4）KMnO₄溶液具有强氧化性，应用酸式滴定管盛装；滴定终点时，当滴入最后一滴高锰酸钾溶液，锥形瓶内的颜色由无色变成紫红色，且半分钟不变化，证明达到终点，
故答案为：酸式；锥形瓶中无色溶液变成粉红色，且30s内不褪色；
（5）利用高锰酸钾溶液的强氧化性氧化NO₂^-，亚硝酸根离子被氧化生成硝酸根离子，高锰酸根离子被还原生成锰离子，离子方程式为5NO₂^-+2MnO₄^-+6H⁺=5NO₃^-+2Mn²⁺+3H₂O；
称取样品a g，加水溶解，配制成100mL溶液．取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.02mol/L KMnO₄标准溶液（酸性）进行滴定，滴定结束后消耗KMnO₄溶液 V mL．
           2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn ²⁺+3H₂O+5NO₃^-，
            2                    5
0.02mol/L×V×10^-3L      n
n=$\frac{5×0.02×V×1{0}^{-3}}{2}$mol=5.0×10^-5mol
则样品中NaNO₂的质量分数为$\frac{5.0×10^-5Vmol×69g/mol}{a×\frac{1}{4}}×100%=\frac{1.38V}{a}$%
故答案为：5NO₂^-+2MnO₄^-+6H⁺=5NO₃^-+2Mn²⁺+3H₂O；$\frac{1.38V}{a}$%；
（6）若滴定管在使用前未用标准溶液润洗，相当于用的标准液的浓度偏小，所以用到的体积偏高，测得结果偏大；若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定，反应还没有结束，导致消耗的标准液体积偏小，测定结果偏低，
故答案为：偏大；偏小．

点评 本题考查物质的鉴别和检验，为高频考点，把握物质的性质、性质差异及发生的反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度中等．