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，使用过量会使人中毒，国际上对食品中亚硝酸钠的用量控制在很低的水平上。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验：

【实验I】制备NaNO₂

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

设计制备装置如下（夹持装置略去）：

（1）装置D可将剩余的NO氧化成NO₃^-，发生反应的离子方程式为                      。

（2）如果没有B装置，C中发生的副反应有                   ,                   。

（3）甲同学检查完装置气密性良好后进行实验，发现制得的NaNO₂中混有较多的NaNO₃杂质。于是在A与B装置间增加了                装置，改进后提高了NaNO₂的纯度。

【实验Ⅱ】测定制取的样品中NaNO₂的含量

步骤：

a．在5个有编号的带刻度试管（比色管）中分别加入不同量的NaNO₂溶液，各加入1 mL的M溶液（M遇NaNO₂呈紫红色，NaNO₂浓度越大颜色越深），再加蒸馏水至总体积均为10 mL并振荡，制成标准色阶：

b．称量0．10 g制得的样品溶于水配成500 mL溶液。取5 mL待测液，加入1 mL M溶液，后加蒸馏水至10 mL振荡，与标准色阶比较。

（4）步骤b中比较结果是：待测液颜色与③号色阶相同。则甲同学制得的样品中NaNO₂的质量分数是        %。

（5）用目视比色法证明维生素C可以有效降低NaNO₂的含量。设计并完成下列实验报告。

实验方案	实验现象	实验结论
取5mL待测液加入         ，振荡，再加入1ml M溶液 ，            ，再振荡，与③号色阶对比。		维生素C可以有效降低NaNO2  的含量。

Answer

（1）5NO+3MnO4-+4H+＝5NO3-+3Mn2++2H2O；

（2）2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑；2NO+O2＝NO2；

（3）装有水的洗气瓶；

（4）40；

（5）维生素C；加入蒸馏水至10mL；紫红色比③色阶浅。

【解析】

试题分析：（1）NO中由＋2→＋5↑3，KMnO4中Mn由＋7→＋2↓5，最小公倍数是15，因此离子反应方程式为5NO＋3MnO4－＋4H＋=5NO3－＋3Mn2＋＋2H2O；

（2）B装置的作用吸收NO中的水蒸气，如果没有B装置，NO中混有水蒸气，2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，2NO＋O2=2NO2；

（3）根据题目中信息，NaNO3是由NO2和过氧化钠反应生成的，因此需要除去NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，因此A、B之间装有水的洗气瓶；

（4）根据标准色阶，NaNO2的质量分数是40%；

（5）维生素C；加入蒸馏水至10mL；因为NaNO2浓度越大颜色越深，因此溶液颜色紫红色比③色阶浅。

【考点定位】考查氧化还原反应、过氧化钠的性质、信息的应用等知识。

【名师点睛】氧化还原反应的配平是近几年高考的热点，能够根据化合价的升降法进行配平，同时根据题目中所给信息找寻出反应物和生成物，特别注意流程图所给提示；实验题中注意装置的作用、物质的除杂、尾气处理、其他气体的干扰等；实验方案的设计。