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.因为没有一直观察锥形瓶中溶液颜色变化，判断滴定终点时溶液已变红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 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】

(2)装置A中是稀硝酸和铜发生反应生成NO，因装置内空气中含有氧气，NO会部分氧化为NO2，利用装置B中NaOH溶液除去NO2，NO再经装置C干燥后，在D中与Cu粉在加热条件下发生反应生成CuO 和 N2，未反应的NO用酸性KMnO4溶液吸收，最终排水法收集生成的N2；

(3) ①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根据消耗的KMnO4的物质的量，结合反应原理计算参加反应的亚硝酸钠的物质的量，然后求NaNO2的物质的量浓度。

(1) Cu和稀 HNO3 反应生成NO的同时，得到硝酸铜和水，发生反应的化学方程式为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；因NO极易被酸性KMnO4溶液吸收，易产生倒吸现象，则装置 E 的作用为安全瓶；

②装置 C 的作用是干燥NO，应选择酸性或中性固体干燥剂，则盛放的药品可能是CaCl2或P2O5；

③在加热条件下，Cu 与 NO 反应可生成 CuO 和 N2，则装置 D 中的现象是红色粉末变黑；酸性条件下，NO与 MnO4–反应生成 NO3–和 Mn2+，则装置 F 中反应的离子方程式是5NO +3MnO4-+4H+= 5NO3-+ 3 Mn2++2H2O；

(3) ①第一次实验数据相比后三次实验数据明显偏大；

a．锥形瓶洗净后未干燥，待测液中溶质的物质的量不变，对标准液的体积无影响，故a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，造成标准液的体积偏大，故b正确；

c．因为没有一直观察锥形瓶中溶液颜色变化，判断滴定终点时溶液已变红，则滴加标准液过量，即标准液的体积偏大，故c正确；

d．酸性 KMnO4 溶液中含有其他氧化性试剂，消耗的标准液体体积偏小，故d错误；

e．锥形瓶洗净后用待测液润洗，待测的溶质的物质的量偏大，导致滴定时消耗的标准液体积偏大，故e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6H＋+2MnO4-+5NO2-=2Mn2++5NO3-+3H2O；

③第一次实验数据明显偏大舍去，取后三次实验数据的平均值为=20.00，则消耗高锰酸钾的物质的量是：0.1000mol/L×0.02L=0.002mol，则根据方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O可知，亚硝酸钠的物质的量是：0.002mol×=0.005mol，则溶液中亚硝酸钠的物质的量浓度为=0.2mol/L。