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8.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 0.0001 mol/L两种盐溶液的试合中同时逐滴滴加0.0001mol•L-1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0.1 mol•L-1两种盐溶液的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)该小组用如下装置(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反应生成NO3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(NO32+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250.0 mL溶液,取25.00mL溶液于锥形
瓶中,用0.1000mol/L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:
滴定次数1234
消耗KMnO4溶液体积/mL20.720.1220.0019.88
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%.

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第一次实验数据出现异常,消耗KMnO4溶液体积偏大,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(NO32+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(NO32+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(待测)无影响,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,根据c(待测)=$\frac{c(标注)×V(标准)}{V(待测)}$分析,造成V(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,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.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

6.反应4NH3+5O2?4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行,半分钟后,NO的物质的量增加了3mol,则此反应的平均反应速率v(H2O)为(  )
A.0.02mol•L-1•s-1B.1.5mol•L-1•min-1
C.0.03mol•L-1•s-1D.1.8mol•L-1•min-1

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.(1)请写出烷烃CnH${\;}_{2n+{2}_{\;}}$(n≥1)在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式:2CnH2n+2+(3n+1)O2$\stackrel{点燃}{→}$2nCO2+(2n+2)H2O.
有①甲烷,②乙烷,③丙烷,④丁烷4种烷烃,试回答(2)~(4)题(填序号):
(2)相同状况下,等体积的上述气态烃充分燃烧,消耗O2的量最多的是④.
(3)等质量的上述气态烃,在充分燃烧时,消耗O2的量最多的是①.
(4)10mL某气态烃,在50mL02中充分燃烧,得到液态水,以及体积为35mL的混合气体(所有气体体积均在同温、同压下测定).该气态烃是乙烷.

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4.煤是我国当今最主要的能源,又是十分重要的化工原料,煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤的重要方法.该方法的化学反应主要是碳和水蒸气反应生成A、B的混合气体,然后再利用它们合成多种有机物.如图是某些物质的合成路线.A与B按不同比例反应可生成C、D、E.其中D是一种植物生长调节剂.用于催熟果实;F是一种无色、有刺激性气味的气体,是家庭装修常见污染物;C可分别与钠和银氨溶液反应.

(1)经测定,有机物J中碳、氢元素质量分数依次为40.68%、5.08%,其余为氧元素.J对H2的相对密度是59.写出J的分子式C4H6O4
(2)写出下列物质的结构简式:ECH3OH,CHOCH2CHO.
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(4)写出下列化学反应方程式,并注明反应类型
G+I→J2CH3OH+HCOOH$→_{△}^{浓硫酸}$HCOOCH2CH2OOCH+2H2O,取代反应.
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(5)写出两种属于酯类,且与J互为同分异构体的结构简式CH3OOC-COOCH3,HCOOCH2OOCHCH3

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.用硫酸酸化的草酸(H2C2O4,二元弱酸)溶液能将KMnO4溶液中的MnO4-转化为Mn2+.某化学小组研究发现,少量MnSO4可对该反应起催化作用.为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)常温下,控制KMnO4溶液初始浓度相同,调节不同的初始pH和草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表.
实验
编号
温度初始pH0.1mol/L草酸溶液/mL0.01mol/L
KMnO4溶液
体积/mL
蒸馏水
体积/mL
待测数据(反应混合液褪色
时间/s)
常温1205030 t1
常温2205030t2
常温240abt3
表中a、b的值分别为:a=50、b=10
(2)该反应的离子方程式5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O.
(3)若t1<t2,则根据实验①和②得到的结论是溶液的pH对该反应的速率有影响.
(4)请你设计实验验证MnSO4对该反应起催化作用,完成下表中内容.
实验方案(不要求写出具体操作过程)
预期实验结果和结论


往反应混合液中加入少量MnSO4固体,控制其他反应条件与实验①相同,
进行对比实验
若反应混合液褪色时间小于实验①中的t1,则MnSO4对该反应起催化作用(若褪色时间相同,则MnSO4对该反应无催化作用)
(5)化学小组用滴定法测定KMnO4溶液物质的量浓度:取ag草酸晶体(H2C2O4•2H2O,摩尔质量126g/mol)溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4酸化,再用KMnO4溶液滴定至终点,重复滴定两次,平均消耗KMnO4溶液VmL.滴定到达终点的现象是:加入最后一滴KMnO4溶液,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色;
实验中所需的定量仪器有托盘天平、250mL容量瓶、(酸式)滴定管(填仪器名称).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.高氯酸钠可用于制备高氯酸.以精制盐水等为原料制备高氯酸钠晶体(NaClO4•H2O)的流程如下:

(1)由粗盐(含Ca2+、Mg2+、S、Br-等杂质)制备精制盐水时需用到NaOH、BaCl2、Na2CO3等试剂.Na2CO3的作用是除去Ca2+和引入的Ba2+;除去盐水中的Br-可以节省电解过程中的电能,其原因是电解时Br-被氧化.
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(3)“除杂”的目的是除去少量的NaClO3杂质,该反应的离子方程式为2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-;.
(4)“气流干燥”时,温度控制在80~100℃,温度不能太高的原因是温度太高,高氯酸钠晶体失去结晶水或分解.
温度不能太低的原因是温度太低,干燥不充分
(5)Olin公司最近研究了一种制备高纯高氯酸的新工艺,其基本方法是电解高纯次氯酸得到高纯高氯酸,与传统工艺相比,你认为新工艺的优点是产品纯度高,精制步骤少,生产成本低.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.下列实验操作正确或能达到实验目的是(  )
A.
比较Cl2、Br2、I2的氧化性相对强弱
B.
探究烧缄溶解时的热效应
C.
将化学能转化为电能
D.
配制一定物质的量浓度的溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.下面四个选项是四位同学在学习化学反应速率和化学平衡理论以后,联系化工生产实际所发表的看法,你认为不正确的是(  )
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品
C.当反应达到限度时,无论外界条件如何变化,反应体系内各物质含量始终不变
D.正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可提高化工生产的综合经济效益

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.有反应mA(g)+nB(g)?wC(g),测得在同一时间内A每分钟减少0.15mol•L-1,B每分钟减少0.05mol•L-1,C每分钟增加0.1mol•L-1,则下列叙述不正确的是(  )
A.m:n:w=3:1:2
B.体积和温度不变时,若在前10s内A减少了x mol,则B在前20s内减少$\frac{2x}{3}$ mol
C.体积和温度不变时,随反应进行压强逐渐下降,一段时间后压强保持恒定不变
D.单位时间内反应物浓度的减少大于生成物浓度的增加

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