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14.活动小组同学采用如图装置制备并测定所得固体中亚硝酸钠(NaNO2)的质量分数(装置可重复使用,部分夹持仪器已省略).

已知:
①2NO+Na2O2═2NaNO2
②酸性条件下,NO、NO2都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+;NaNO2能使
酸性高锰酸钾溶液褪色.
(1)实验装置的连接顺序为A C E D E B;
(2)C瓶内发生反应的离子方程式为Cu+2H++NO2=Cu2++NO↑+H2O.
(3)为了测定亚硝酸钠的含量,称取4.0g样品溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.10mol•L-1的酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如表.
滴定次数1234
消耗KMnO4溶液体积/mL20.6020.0220.0019.98
①下列选项导致结果偏高的是ad(填字母序号).
a.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
b.锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥
c.观察滴定终点时俯视读数
d.滴定结束,滴定管尖嘴端悬挂一滴液体
②根据表中数据进行计算,所制得的固体中亚硝酸钠的质量分数为86.25%.
(4)设计实验,比较0.1mol•L-1NaNO2溶液中NO2-的水解程度和0.1mol•L-1HNO2溶液中HNO2电离程度的相对大小25℃时,将两种溶液等体积混合,若混合溶液的pH<7,则说明HNO2的电离程度大于NO2-的水解程度,若pH>7,则说明HNO2的电离程度小于NO2-的水解程度(简要说明实验步骤、现象和结论,仪器和药品自选).

分析 (1)装置A烧瓶中,碳和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,装置C中二氧化氮通入和水反应生成硝酸,硝酸具有强氧化性能氧化铜生成硝酸铜溶液同时生成一氧化氮气体,装置E以吸收杂质CO2、NO2,在装置D中由NO和过氧化钠发生反应制备NaNO2,装置B吸收尾气,为防止水蒸气进入装置D,D与B之间加入装置E;
(2)装置C中二氧化氮通入和水反应生成硝酸,硝酸具有强氧化性能氧化铜生成硝酸铜溶液同时生成一氧化氮气体,据此书写;
(3)①第一组实验数据消耗的酸性高锰酸钾溶液体积偏大,
a.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,导致标准液被稀释,标准液浓度减小;
b.达到过程中锥形瓶不需要干燥,不影响待测液中溶质的物质的量;
c.滴定终了仰视读数,读出的是凹液面下方读数,读数比实际消耗的标准液体积偏大;
②第一组数据舍弃,计算出其它3组消耗标准液的平均体积,再结合反应方程式计算出样品中亚硝酸钠的质量及质量分数;
(4)在相同温度下把等浓度的亚硝酸钠和亚硝酸等体积混合,测定溶液PH,若PH大于7说明水解程度大,若PH小于7说明电离程度大.

解答 解:(1)装置A烧瓶中,碳和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水:C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O,装置C中二氧化氮通入和水反应生成硝酸,硝酸具有强氧化性能氧化铜生成硝酸铜溶液同时生成一氧化氮气体,装置E以吸收杂质CO2、NO2,在装置D中由NO和过氧化钠发生反应制备NaNO2,装置B吸收尾气,为防止水蒸气进入装置D,D与B之间加入装置E;
故答案为:A C E D E B;
(2)装置C中二氧化氮通入和水反应生成硝酸,硝酸具有强氧化性能氧化铜生成硝酸铜溶液同时生成一氧化氮气体,离子方程式为:Cu+2H++NO2=Cu2++NO+H2O;
故答案为:Cu+2H++NO2=Cu2++NO+H2O;
(3)①第一组实验数据消耗的酸性高锰酸钾溶液体积偏大,会导致测量结果偏高,
a.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,导致标准液被稀释,滴定过程中消耗的标准液体积会偏大,故a正确;
b.锥形瓶不需要干燥,所以锥形瓶洗净后未干燥,不影响测定结果,故b错误;
c.滴定终了俯视读数,导致读数偏小,计算出的标准液体积偏小,故c错误;
d.滴定结束,滴定管尖嘴端悬挂一滴液体,读取标准溶液体积增大,测定结果偏高,故d正确;
故答案为:ad;
②由于第一组数据偏高,应该舍弃;其它三组消耗标准液平均体积为:(20.02+20.00+19.98)÷3mL=20.00mL,
25mL样品消耗高锰酸钾的物质的量为:0.1000mol/L×0.02L=0.002mol,则250mL样品溶液会消耗高锰酸钾的物质的量为:0.002mol×$\frac{250}{25}$=0.02mol,根据化合价变化可得反应关系式:2MnO4-~5NO2-,则4.000g样品中含有亚硝酸钠的物质的量为:0.02mol×$\frac{5}{2}$=0.05mol,质量为69g/mol×0.05mol=3.45g,所以反应后的固体中亚硝酸钠的质量分数为:$\frac{3.45g}{4.0g}$×100%=86.25%;
故答案为:86.25%;
(4)依据HNO2溶液中存在电离平衡,NO2-存在水解平衡,比较等浓度的NaNO2溶液中NO2-的水解程度和HNO2溶液中HNO2的电离程度相对大小,实验设计为:25°C将0.1mol/LHNO2和0.1mol/LNaNO2溶液等体积混合,若测定溶液PH<7,说明HNO2的电离程度大于NO2-离子的水解程度,若测定溶液PH>7,说明NO2-离子水解程度大于HNO2的电离程度;
故答案为:25℃时,将两种溶液等体积混合,若混合溶液的pH<7,则说明HNO2的电离程度大于NO2-的水解程度,若pH>7,则说明HNO2的电离程度小于NO2-的水解程度.

点评 本题考查实验方案的设计和探究,考查学生分析和解决问题的能力,涉及化学方程式的书写、物质含量的计算以及电解原理,综合性强,题目难度中等.

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A.当溶液pH=7时:c(NH4+)>c(H2CO3)+2c(CO32-
B.当溶液pH=9.5时:c(OH-)-c(H+)>c(NH4+)-3c(CO32-
C.若刚好是(NH42CO3溶液:c(OH-)+C(NH3•H2O)>c(H+)+c(H2CO3)+c(HCO3-
D.若刚好是NH4HCO3溶液,向其中加入等体积、等物质的量浓度的NaCl溶液,析出部分晶体,过滤所得的滤液中:c(Na+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(HCO3-)>c(CO32-

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2.某学习小组为了探究Fe(NO33的热稳定性和氧化性,设计如下实验:
实验(一):热稳定性
利用如图装置进行实验,加热A中Fe(NO33固体,A和B中都有红棕色气体产生,A试管中生成了红色粉末.

(1)B装置的作用是防倒吸;检验A中红色固体Fe2O3,所用的试剂是HCl、KSCN(填化学式).
(2)加热A中试管一段时间后,C中导管口有气泡产生,而集气瓶中无气泡产生原因是NO2、O2恰好与氢氧化钠溶液完全反应.
(3)写出硝酸铁受热分解的化学方程式4Fe(NO33$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+12NO2↑+3O2↑.
实验(二):氧化性Fe3+和Ag+的氧化性相对强弱一直是实验探究的热点.该小组设计如下实验:
试验编号实验操作现象
a向10mL 3mol•L-1KNO3酸性溶液(pH=1)中插入一根洁净的银丝,并滴加氯化钠溶液无沉淀生成
b向10mL 3mol•L-1AgNO3溶液中滴加2mL 0.1mol•L-1FeSO4溶液,振荡;再滴加酸性高锰酸钾溶液紫红色溶液不褪色
c向10mL 3mol•L-1Fe(NO33溶液(pH=1)中插入一根洁净的银丝,并滴加氯化钠溶液产生白色沉淀
(4)设计实验a的目的是排除NO3-的干扰;实验c的结论是Fe3+能氧化Ag.
(5)实验b涉及反应的离子方程式为Fe2++Ag+?Fe3++Ag.
(6)实验结论是Fe3+、Ag+氧化性的相对强弱与离子的浓度有关.

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9.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
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B.100g 98%的浓硫酸中含有的氧原子数目为4 NA
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2.表是25℃时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是(  )
化学式AgClAg2CrO4CH3COOHHClOH2CO3
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