Question

亚硝酸钠是一种工业盐，用途广泛；外观与食盐非常相似，但毒性较强，食品添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组对食盐与亚硝酸钠进行了如下探究：

㈠鉴别NaCl和NaNO₂

（1）测定溶液PH

用PH试纸分别测定0.1mol·L－1两种盐溶液的PH，测得NaNO₂溶液呈碱性。NaNO₂溶液呈碱性的原因是 ________________________（用离子方程式解释）。NaNO₂溶液中c(HNO₂)=              (用溶液中其它离子的浓度关系式表示)

（2）沉淀法

取2mL0.1 mol·L^－1两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴稀硝酸银溶液。两只试管均产生白色沉淀。分别滴加几滴稀硝酸并振荡，盛NaNO₂溶液的试管中沉淀溶解。

该温度下K_sp（AgNO₂）＝2×10^－8 (mol·L^－1)²; K_sp(AgCl)＝1.8×10^－10(mol·L^－1)²

则反应AgNO₂(s) +Cl^－(aq) AgCl(s)+ NO₂^－(aq)的化学平衡常数K=

（3）氧化法

取2mL0.1 mol·L^－1两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴酸性KMnO₄溶液。使酸性KMnO₄溶液褪色的是NaNO₂溶液。该反应的离子方程式为             。

㈡NaNO₂性质探究

该兴趣小组同学用下图装置探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。

已知： 气体液化的温度：NO₂ 21℃  、 NO –152℃

（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序为（从左向右连接）：A→       →    ______→_______→_______；组装好仪器后，接下来进行的操作是________________。

（2）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气。

（3）在关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。

①如何确认A中产生气体是否含有NO _________。（写出实验操作、现象和结论）

②装置E的作用是_______________________。

③若向D中通入过量O₂,则装置B中发生反应的化学方程式为____________。

Answer

㈠（1）NO2－+H2OHNO2+ OH－ （1分） c(OH－)－c(H+)（1分）[（2）111.1（2分）

（3）5NO2－+ 2MnO4－+ 6H+ ＝ 5NO3－+ 2Mn2+ + 3H2O（2分）

㈡（1） D E C B(2分)；检验装置的气密性（1分）

（3）①打开活塞，向D中通入O2，若出现红棕色气体，证明A中产生气体含有NO ；若无红棕色气体出现，则不含NO (2分) ②冷凝，使NO2完全液化（2分）③4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O(2分)

【解析】

试题分析：（一）（1）由于NaNO2溶液显示碱性，说明NaNO2为强碱弱酸盐，NO2-在溶液中存在水解平衡，NO2－+H2OHNO2+ OH－；根据亚硝酸钠溶液中的质子守恒可得：c（OH-）=c（HNO2）+c（H+），则c（HNO2）=c（OH-）-c（H+）。

（2）反应AgNO2（s）+Cl-（aq）═AgCl（s）+NO2-（aq）的化学平衡常数K=c(NO2-)÷c(Cl－)，根据Ksp（AgCl）=c（Cl-）×c（Ag+）、Ksp（AgNO2）=c（NO2-）×c（Ag+）可知，K= c(NO2-)÷c(Cl－)= Ksp（AgNO2）÷Ksp（AgCl）=2×10-8÷1.8×10-10=1000÷9=111.1。

（3）酸性高锰酸钾具有强氧化性，能够将亚硝酸钠氧化成硝酸钠，根据得失电子守恒和原子守恒配平，反应的离子方程式为5NO2－+ 2MnO4－+ 6H+ ＝ 5NO3－+ 2Mn2+ + 3H2O，

（二）（1）C吸收水蒸气，B尾气处理，防止污染空气，D检验NO，E冷却二氧化氮，利用检验NO，所以装置的连接为：A→D→E→C→B；组装好仪器后，接下来进行的操作实验是检查装置气密性。

（3）①确认A中产生气体是否含有NO的方法为：打开活塞，向D中通入O2，若出现红棕色气体，证明A中产生气体含有NO；若无红棕色气体出现，则不含NO。

②二氧化氮的液化温度是21℃，低于此温度时，二氧化氮气体变成液态，所以装置E的作用是冷凝使NO2完全液化。

③如果向D中通入过量O2，则装置B中二氧化氮、氧气和氢氧化钠反应生成硝酸钠和水，其反应方程式为：4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O。

考点：考查性质实验方案的设计与评价。