Question

某同学探究Cu与NO的反应，查阅资料：①Cu与NO反应可生成CuO和N₂，②酸性条件下，NO或NO₂^–都能与MnO₄^–反应生成NO₃^–和Mn²⁺

（1）实验室利用Cu和稀HNO₃制备NO，写出反应的化学方程式_____________。

（2）选用如图所示装置完成Cu与NO的实验。(夹持装置略) 实验开始前，向装置中通入一段时间的N₂。回答下列问题：

①使用铜丝的优点是_____________________装置E的作用为_______________。

②装置C中盛放的药品可能是_________；

③装置D中的现象是_______________；装置F中反应的离子方程式是_______________。

（3）测定NaNO₂和NaNO₃ 混合溶液中NaNO₂的浓度。 取25.00mL混合溶液于锥形瓶中，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：

滴定次数	1	2	3	4
消耗KMnO4溶液体积/mL	20.90	20.12	20.00	19.88

①第一次实验数据出现异常，造成这种异常的原因可能是_________（填字母代号）。

a．锥形瓶洗净后未干燥 

b．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗

c．滴定终点时仰视读数

d．酸性KMnO₄溶液中含有其他氧化性试剂 

e．锥形瓶洗净后用待测液润洗

②酸性KMnO₄溶液滴定亚硝酸钠溶液的离子方程式为___________________。

③NaNO₂ 的物质的量浓度为__________

Answer

3Cu +8HNO3 =3 Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O 可以控制反应的发生与停止 安全瓶（防倒吸） CaCl2或P2O5 或硅胶 或碱石灰等（合理答案都给分） 红色粉末变黑 5NO +3MnO4- + 4H+= 5NO3- + 3 Mn2+ + 2H2O bce 6H＋+2MnO4－+5NO2－=2Mn2＋+5NO3－+3H2O 0.2mol/L

【解析】

（1）Cu被硝酸氧化，根据电子守恒和元素守恒配平方程式；

（2）实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，将装置内的空气排尽，铜丝和稀硝酸反应生成一氧化氮，装置B除去可能混有的二氧化氮，装置C进行干燥，之后在D装置中进行反应，E装置短进短出可知其为安全瓶，F装置处理未反应的一氧化氮，G装置收集氮气。

（3）①第一次实验数据出现异常，消耗KMnO4溶液体积偏大，根据c（待测）=分析不当操作对V（标准）的影响，以此判断浓度的误差；
②该反应中亚硝酸根离子被氧化为硝酸根离子，高锰酸根离子被还原为锰离子；

③通过方程式确定亚硝酸钠和高猛酸钾之间的数量关系进行计算；

（1）Cu被硝酸氧化，根据电子守恒和元素守恒配平方程式，

故答案为：3Cu +8HNO3 =3 Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O；

（2）①可通过上下移动铜丝控制反应是否进行，所以使用铜丝的优点是可以控制反应的发生与停止；装置E短进短出，作用为安全瓶防倒吸，

故答案为：可以控制反应的发生与停止；安全瓶（防倒吸）；

②装置C的作用是干燥，所以盛放的药品可能是碱石灰、无水氯化钙等；

故答案为：CaCl2或P2O5 或硅胶 或碱石灰等（合理答案都给分）；

③装置D中一氧化氮和铜反应生成氧化铜，铜单质为红色，氧化铜为黑色，所以看到的现象是红色粉末变黑；装置F中高猛酸钾将一氧化氮氧化成硝酸根，根据电子守恒和元素守恒可知反应的离子方程式是5NO +3MnO4- + 4H+= 5NO3- + 3 Mn2+ + 2H2O，

故答案为：红色粉末变黑；5NO +3MnO4- + 4H+= 5NO3- + 3 Mn2+ + 2H2O；

（3）①a．锥形瓶洗净后未干燥待测液的物质的量不变，对V（标准）无影响，故错误

b．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗标准液的浓度偏小，造成V（标准）偏大，故正确；

c．滴定终点时仰视读数，造成V（标准）偏大，故正确；

d．酸性KMnO4溶液中含有其他氧化性试剂会导致 V（标准）偏小，故错误；

e．锥形瓶洗净后用待测液润洗导致待测液体积偏大，造成V（标准）偏大，故正确；

故答案为：bce；

②该反应中亚硝酸根离子被氧化为硝酸根离子，高锰酸根离子被还原为锰离子，离子方程式为2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O；
故答案为：2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O；

③根据方程式可知：5NO2-~2MnO4-，消耗的高猛酸钾体积为(20.12mL+20.00mL +19.88mL)/3=20.00mL； 则c(NaNO2)== 0.2mol/L，

故答案为：0.2mol/L。