Question

亚硝酸钙是一种阻锈剂，可用于染料工业，某兴趣小组拟制备Ca(NO₂)₂并对其性质进行探究。
【背景素材】
I．Ca(NO₂)₂能被酸性KMnO₄溶液氧化成NO₃^-，MnO₄^-被还原为Mn²⁺。
II．在酸性条件下，Ca(NO₂)₂能将I^－氧化为I₂，S₂O₃^2-能将I₂还原为I^-。
III．HNO₂是具有氧化性的一元弱酸且AgNO₂是一种难溶于水的白色化合物。
(1)兴趣小组同学拟利用铜片和某浓度的硝酸制备物质的量之比为1:1的NO和NO₂的混合气体，请写出此反应的离子方程式___________________________;
(2)兴趣小组同学拟利用（1）产生的氮氧化物制备Ca(NO₂)₂，装置如图。
 

①装置A中导管末端接一玻璃球的作用是___________________________;
②装置B的作用是________________；
③若现有m mol NO₂和n mol NO组成的混合气体进入装置C进行尾气处理，欲用
a mol/L NaOH溶液吸收，至少需要a mol/L NaOH溶液的体积为____________升;
(3)兴趣小组同学拟测定Ca(NO₂)₂的纯度(杂质不参加反应)，可供选择的试剂：
A．KI（酸性）溶液             B．淀粉溶液   
C．Na₂S₂O₃溶液               D．酸性KMnO₄溶液    
①利用Ca(NO₂)₂的还原性来测定其纯度，可选择的试剂是____________ (填字母);
②利用Ca(NO₂)₂的氧化性来测定其纯度，可选择的试剂是____________ (填字母);
(4)兴趣小组同学认为制备的Ca(NO₂)₂会混有Ca(NO₃)₂，能用来鉴别二者的试剂（_____）
A．测溶液的PH值                   B．加硫酸铁（酸性）溶液      
C．加硝酸银溶液                   D．加淀粉碘化钾（酸性）溶液

 

Answer

2Cu+2NO3-+6H+=2Cu2++NO+NO2+3H2O 增大气体与石灰乳的接触面积，加快反应速率 防止倒吸(或做安全瓶) D ABC A C

【解析】本题考查实验方案设计与评价，（1）根据信息写出：Cu＋H＋＋NO3－→Cu2＋＋NO2↑＋NO↑＋H2O， HNO3→NO2，化合价降低1价，HNO3－→NO，N的化合价降低3价，因为NO2和NO的物质的量比为1：1，因此化合价共降低4价，Cu→Cu2＋化合价升高2价，最小公倍数为4，因此Cu的系数为2，离子反应方程式为：2Cu+2NO3－+6H＋=2Cu2＋+NO↑+NO2↑+3H2O；（2）①玻璃球的目的是增大气体与石灰乳的接触面积，加快反应速率；②装置B进气管和出气管伸入广口瓶中长度相等，因此装置B的作用是安全瓶或防止倒吸；③发生反应是NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O，根据产物n(N)=n(Na＋)=n(NaOH)=n(NO)＋n(NO2)=m＋n，即V(NaOH)=(m＋n)/aL；（3）①验证Ca(NO2)2的还原性，需要加入具有氧化性的物质，且有明显现象发生，因此选择试剂为酸性高锰酸钾溶液，测定Ca(NO2)2纯度，用酸性高锰酸钾溶液滴定Ca(NO2)2，即选D；②验证Ca(NO2)2的氧化性，需要加入还原性的物质，且有明显现象，因此选用的试剂是KI(酸性)溶液、淀粉，测定Ca(NO2)2纯度，需要用Na2S2O3滴定I2，因此选择ABC；（4）A、HNO2是一元弱酸，其Ca(NO2)2溶液显碱性，Ca(NO3)2溶液显中性，因此可以通过测溶液的pH进行鉴别，故A正确；B、硫酸铁与Ca(NO2)2、Ca(NO3)2都能生成沉淀CaSO4，现象相同，无法鉴别，故B错误；C、根据信息，AgNO2是一种难溶于水的白色化合物，而AgNO3易溶于水，因此加入AgNO3溶液，可以鉴别Ca(NO2)2和Ca(NO3)2，故C正确；D、HNO2具有氧化性，NO3－在酸性条件下具有氧化性，都能使淀粉碘化钾(酸性)溶液变蓝，因此不能鉴别Ca(NO2)2和Ca(NO3)2，故D错误。