Question

工业上亚硝酸钠可用作媒染剂、缓蚀剂等。实验室以铜、浓硝酸、氢氧化钠为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示（部分夹持装置略）。已知：NO和NO₂^‑均能被酸性KMnO₄溶液氧化为NO₃^-。

（1）连接装置后首先要进行的操作是___，然后装入药品。

（2）装置甲中反应的离子方程式为___。

（3）装置乙的作用是___。

（4）实验结束后，打开甲装置的弹簧夹，通入N₂，其目的是___。

（5）装置丁的作用是___。

（6）为了测定丙中NaNO₂的浓度，取丙中溶液20.00mL，用0.1000mol/L的酸性KMnO₄溶液进行滴定，消耗KMnO₄溶液10.00mL。请回答：

①酸性KMnO₄溶液盛放在___滴定管中。

②判断滴定达终点时的依据为___。

③写出上述反应的离子方程式___，计算出NaNO₂的浓度为___mol/L。

④配制酸性KMnO₄溶液定容时，俯视容量瓶的刻度线，NaNO₂的浓度___。（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

Answer

检查装置的气密性 Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O 安全瓶，防止倒吸 排尽装置中残留有毒气体（防止污染环境） 吸收尾气，防止污染环境 酸式 当滴入最后一滴标准液后，锥形瓶中的溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪 5NO2‑+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O 0.125 偏低

【解析】

甲装置由Cu和浓硝酸制备NO2，乙装置为安全瓶防止NO2与氢氧化钠溶液反应而产生倒吸，丙装置由NO2和NaOH制备NaNO2，丁装置用酸性高锰酸钾吸收未反应完的NO2和生成的NO气体，据此解答。

(1)装置中有气体参与，故连接好装置之后，应检查装置气密性；

(2)铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子反应方程式为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；

(3)为防止NO2与氢氧化钠溶液反应而产生倒吸，因此装置乙的作用是安全瓶，防止倒吸；

(4)实验中产生的NO和NO2有毒，不能排放到空气中，要全部除去，打开甲装置的弹簧夹，通入N2，其目的是排尽装置中残留有毒气体(防止污染环境)；

(5)装置丁的作用是吸收尾气，防止污染环境；

(6)①酸性KMnO4溶液具有氧化性，只能使用酸式滴定管盛装；

②酸性KMnO4自身可做指示剂，当滴入最后一滴标准液后，锥形瓶中的溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪，即为达到终点；

③亚硝酸根离子与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应得到硝酸根离子和锰离子，离子反应为：5NO2‑+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O，滴定时消耗KMnO4溶液10.00mL，高锰酸钾的物质的量=0.01L×0.1000mol/L=0.001mol，则亚硝酸钠的物质的量=×0.001mol=0.0025mol，其浓度为=0.125mol/L；

④配制酸性KMnO4溶液定容时，俯视容量瓶的刻度线，高锰酸钾溶液的体积偏小，浓度偏大，滴定时消耗高锰酸钾的体积偏小，计算的NaNO2的浓度偏低。