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【题目】亚硝酸钠广泛用于工业、建筑业及食品加工业。某课外活动小组的同学拟制备亚硝酸钠、测定其产品的纯度并验证亚硝酸钠的某些性质。

1)甲组同学采用下图装置制取亚硝酸钠。

①仪器M的名称是______________

②装置A中用较浓的硫酸而不用稀硫酸的原因是_____________________

③若装置B中生成等物质的量的NONO2,则装置B中发生反应的离子方程式为______

④已知NONaOH溶液不反应,而NO2可与NaOH溶液发生反应:2NO22NaOH NaNO3NaNO2H2O。若通入装置C中的NONO2物质的量之比为1 1,则装置C中发生反应的化学方程式为_______

2)乙组同学拟测定甲组制得的产品中NaNO2的纯度。乙组同学采用高锰酸钾滴定法,称取m g试样于锥形瓶中,加入适量水溶解,然后用c mol·L1KMnO4溶液(适量稀H2SO4酸化)进行滴定,并重复上述操作2次。

①高锰酸钾溶液应盛放在___________(填酸式碱式)滴定管中。

②滴定至终点时溶液的颜色变化是__________________

③若滴定至终点时平均消耗VmL标准溶液,则产品的纯度为_____(用含cmV的代数式表示)。

3)丙组同学拟设计实验证明:

①酸性条件下NaNO2具有氧化性。实验操作为________________________

HNO2的酸性比CH3COOH强。实验操作为__________________________

【答案】圆底烧瓶 SO2易溶于水,在稀硫酸中不易逸出 2SO2+H2O+2NO3-=NO+NO2+2SO42-+2H+ NO+NO2+2Na2CO3+H2O=2NaNO2+ 2NaHCO3 酸式 由无色变为淡紫红色(或浅红色),且半分钟内不褪色 %(或×100%) 取少量 NaNO2溶于水,加入少量稀硫酸酸化后用淀粉碘化钾试纸试验,观察颜色变化(或其他合理答案) 相同温度下,分别测定相同物质的量浓度的NaNO2溶液与CH3COONa溶液的pH,比较pH的大小(或其他合理答案)

【解析】

由装置图可知,装置A80%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,反应生成的二氧化硫通入到装置B中,SO28mol/L硝酸反应制得等物质的量的NONO2,等物质的量的NONO2通入到装置C中,与碳酸钠溶液反应制得亚硝酸钠。

1装置A中仪器M为圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶;

装置A80%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,,二氧化硫易溶于水,如果用稀硫酸,二氧化硫不易逸出,若用较浓硫酸,可以减少SO2的溶解,有利于二氧化硫逸出,故答案为:SO2易溶于水,在稀硫酸中不易逸出;

③B装置中HNO3具有强氧化性,与具有还原性的SO2反应生成等物质的量的NONO2,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子反应方程式为:2SO2+H2O+2NO3=NO+NO2+2SO42+2H,故答案为:2SO2+

H2O+2NO3=NO+NO2+2SO42+2H

④等物质的量的NONO2在碳酸钠浓溶液中发生氧化还原反应生成NaNO2NaHCO3,反应的化学方程式为NO+NO2+2Na2CO3+H2O=2NaNO2+ 2NaHCO3,故答案为:NO+NO2+2Na2CO3+H2O

=2NaNO2+ 2NaHCO3

2酸式滴定管只盛放酸性溶液和具有强氧化性的溶液,碱式滴定管盛放碱性溶液,高锰酸钾溶液具有强氧化性,应盛放在酸式滴定管中,故答案为:酸式;

亚硝酸钠溶液与高锰酸钾标准溶液反应时,滴入的紫红色高锰酸钾溶液褪色,则滴定至终点时溶液的颜色变化是滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅红色,且30s内不恢复原来的颜色,故答案为:由无色变为淡紫红色(或浅红色),且半分钟内不褪色;

由得失电子数目守恒可得n(KMnO4)×5=n(NaNO2)×2n(NaNO2)=5×V×103×c/2mol,则NaNO2的纯度为5Vc×103×69/2m×100%=×100%=%,故答案为:%(×100%)

3①NaNO2具有氧化性,能与酸化的淀粉-KI试液反应生成单质碘使溶液变蓝色,具体操作是取少量 NaNO2溶于水,加入少量稀硫酸酸化后用淀粉碘化钾试纸试验,观察颜色变化,故答案为:取少量 NaNO2溶于水,加入少量稀硫酸酸化后用淀粉碘化钾试纸试验,观察颜色变化;

比较酸性强弱,可用以下方法,相同物质的量浓度的酸溶液,溶液pH越小说明酸性越强;相同物质的量浓度NaNO2CH3COONa溶液,酸性越强,盐的水解程度越小,盐溶液的pH越小等;则比较酸性强弱,可用以下方法:相同温度下,分别测定相同物质的量浓度的NaNO2溶液与CH3COONa溶液的pH,比较pH的大小,故答案为:相同温度下,分别测定相同物质的量浓度的NaNO2溶液与CH3COONa溶液的pH,比较pH的大小。

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