Question

亚硝酸钠(NaNO₂)外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂，但使用过量会使人中毒。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验：

【制取NaNO₂】

设计的制取装置如下图（夹持装置略去）：

该小组先查阅资料知：①2NO+Na₂O₂ =2NaNO₂；2NO₂+Na₂O₂ =2NaNO₃；

②NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO₃^－，

（1）装置A中用于盛放稀硝酸的仪器名称为_______________，装置A中发生主要反应的离子方程式为_____________________________。

（2）装置D的作用是_____________________________。

（3）若无装置B，则进入装置D中的气体除N₂、NO外还可能有_____________________________。

（4）甲同学检查装置气密性后进行实验，发现制得的NaNO₂中混有较多的NaNO₃杂质。下列可以提高NaNO₂纯度的方案是____________(填字母)。

a.将B中的药品换为碱石灰        b.将稀硝酸换为浓硝酸

C.实验开始前通一段时间CO₂ d.在装置A、B之间增加盛有水的洗气瓶

【测定制得样品中NaNO₂的含量】

（5）该实验中需配制KMnO₄标准溶液并酸化，应选择_______(填化学式)来酸化KMnO₄溶液。

（6）已知：在酸性溶液中，NO₂^-可将MnO₄^-还原为Mn²⁺。为测定样品中亚硝酸钠的含量，该小组称取4.0 g样品溶于水配制成250 mL溶液，取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用0.100 mol·L^-1的酸性KMnO₄ 溶液进行滴定，消耗20.00 mL酸性KMnO₄溶液。滴定过程中酸性KMnO₄溶液的作用是_______________，所得样品中NaNO₂的质量分数为______________。

Answer

分液漏斗 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 吸收过量的NO，避免尾气造成污染 O2、NO2 ad H2SO4 作氧化剂和指示剂 86.25%

【解析】（1）控制液体的滴加速度，装置A中用于盛放稀硝酸的仪器为分液漏斗；金属铜与硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，所以装置A中发生主要反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；正确答案：分液漏斗；3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。

（2）装置D有酸性高锰酸钾溶液，能够氧化一氧化氮气体，减少气体对环境的污染；正确答案：吸收过量的NO，避免尾气造成污染。

（3）没有氯化钙，水蒸气就会与过氧化钠反应生成氧气，部分NO会被氧气氧化为NO2，所以，若无装置B，则进入装置D中的气体除N2、NO外还可能有O2、NO2；正确答案：O2、NO2；

(4)由于获得一氧化氮所用的硝酸具有挥发性，且获得NO的过程中会产生其它氮氧化物，因此提高NaNO2纯度需要除去硝酸气体和其它氮氧化物。将B中的药品换为碱石灰可以吸收硝酸气体和氮氧化物，a正确；将稀硝酸换为浓硝酸，硝酸的挥发性增强，不能除去硝酸气体，b错误；实验开始前通一段时间CO2不能除去硝酸气体和氮氧化物，c错误；在A、B之间增加盛有水的洗气瓶可以吸收硝酸气体和氮氧化物，d正确；正确选项ad。

（5）高锰酸钾具有强氧化性，配置KMnO4标准溶液并酸化，酸化的酸应选择稀硫酸；正确答案：H2SO4。

（6）NO2-可将MnO4-还原为Mn2+，体现了高锰酸钾的强氧化性，滴定终点的现象为滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液变成紫红色；消耗标准液的体积为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×=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×=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：×100%=86.25%，正确答案：氧化剂；指示剂； 86.25%。