Question

(18分)亚硝酸钠(NaNO₂)是一种工业盐，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)制备。

已知：①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；

②3 NaNO₂+3HCl=3NaCl+HNO₃+2NO↑+H­₂O；

③酸性条件下，NO和NO₂都能与MnO₄^-反应生成NO₃^-和Mn²⁺；Na₂O₂能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

（1）加热装置A前，先通一段时间N₂，目的是_______________。

（2）装置A中发生反应的化学方程式为__________________________________。实验结束后，将B瓶中的溶液经蒸发浓缩、__________(填操作名称)、过滤可获得CuSO₄·5H₂O。

（3）仪器C的名称为______________，其中盛放的药品为 ____________(填名称)。

（4）充分反应后，检验装置D中产物的方法是：取产物少许置于试管中，________________，则产物是NaNO₂(注明试剂、现象)。

（5）为测定亚硝酸钠的含量，称取4.000g样品溶于水配成250mL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：

①第一组实验数据出现异常，造成这种异常的原因可能是_________(填代号)。

a．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗

b．锥形瓶洗净后未干燥

c．滴定终点时仰视读数

②根据表中数据，计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数__________。

（6）设计合理实验比较0．1 mol·L^-1NaNO₂溶液中NO₂^-的水解程度和0.1 mol·L^-1HNO₂溶液中HNO₂的电离程度相对大小。(简要说明实验步骤、现象和结论，仪器和药品自选)_______________________。

Answer

（1）排除装置内的空气。（2）C +4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O。冷却结晶。

（3）干燥管，碱石灰。

（4）加入稀硫酸（或稀盐酸），试管内有气泡产生且在试管上方产生红棕色气体。

（5）①ac。②86.25%。

（6）方法一：配制浓度均为0．1 mol·L-1NaNO2和HNO2的混合液，测溶液的pH，若pH大于7，则NO2-的水解程度大于HNO2的电离程度，若pH＜7，则NO2-的水解程度小于HNO2的电离程度。方法二：用pH试纸或pH计分别测定0．1 mol·L-1NaNO2溶液和0.1 mol·L-1HNO2溶液的pH，若HNO2溶液中氢离子浓度大于NaNO2溶液中的氢氧根浓度，则NO2-的水解程度小于HNO2的电离程度，反之，NO2-的水解程度大于HNO2的电离程度。

【解析】

试题分析：（1）分析题给装置和实验原理知装置中空气中的氧气对实验产生干扰，故加热装置A前，先通一段时间N2，目的是排除装置内的空气。（2）装置A中浓硝酸在加热条件下与木炭反应生成二氧化氮、二氧化碳和水，发生反应的化学方程式为C +4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O。B瓶中的溶液为硫酸铜溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可获得CuSO4·5H2O。（3）根据仪器C构造特点判断其名称为干燥管，作用是吸收一氧化氮中的二氧化碳和水蒸气，其中盛放的药品为碱石灰。（4）根据题给反应②知检验装置D中产物的方法是：取产物少许置于试管中，加入稀硫酸（或稀盐酸），试管内有气泡产生且在试管上方产生红棕色气体，则产物是NaNO2。（5）①a．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗，会将酸性高锰酸钾溶液稀释，所用体积偏大，正确；b．锥形瓶洗净后未干燥，对滴定结果无影响，错误；c．滴定终点时仰视读数，所读溶液的体积偏大，正确，选ac。②根据表中数据，所用酸性高锰酸钾溶液的体积为20.00mL，根据反应方程式6H＋+2MnO4-+5NO2-2Mn2＋+5NO3-+3H2O计算25．00mL溶液含亚硝酸钠的物质的量为5×10-3mol，则4.000g样品中含亚硝酸钠的物质的量为0.05mol，质量为3.45g，所得固体中亚硝酸钠的质量分数为3.45g/4.000g×100%=86.25%。（6）根据弱电解质的电离和盐类水解原理设计实验方案，实验方案见答案。

考点：考查化学实验方案的分析、评价和设计。