Question

亚硝酰硫酸（NOSO₄H）纯品为棱形结晶，溶于硫酸，遇水易分解，常用于制染料。制备NOSO₄H的反应原理为：、。

（1）亚硝酰硫酸（NOSO₄H）的制备。

①仪器Ⅰ的名称为_________。

②按气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为____（填仪器接口字母，部分仪器可重复使用）。

③为了控制B中通入SO₂的速率，可以采取的措施是_____。

④NOSO₄H遇水分解的化学方程式为______，若去掉装置C会使NOSO₄H的产量____（填“增大”、“减少”或“无影响”）。

（2）亚硝酰硫酸（NOSO₄H）纯度的测定。

准确称取1.337g产品加入250mL碘量瓶中，加入60.00mL浓度为0.1000mol·L^－1KMnO₄标准溶液和10mL25%H₂SO₄溶液，然后摇匀。用0.2500mol·L^－1Na₂C₂O₄标准溶液滴定，消耗Na₂C₂O₄溶液的体积20.00mL。

己知：ⅰ.   +   NOSO₄H+      、     +   +   +  

ⅱ.

①完成反应ⅰ的离子方程式：

____+____________+____+____+____

②滴定终点的现象为________。

③产品的纯度为_____%（保留两位有效数字）。

Answer

蒸馏烧瓶 a→de→cb→de→f 调节装置A中的分液漏斗活塞，控制硫酸溶液的滴加速度 （其他合理答案均给分） 减少 2 5 2 5 5 9 滴入最后一滴溶液后，溶液由浅紫色变为无色且半分钟颜色不恢复 95

【解析】

NOSO4H遇水易水解，因此在制备过程中，要防止水进入发生装置。利用70%H2SO4和Na2SO3制备SO2，SO2中含有水蒸气，需要除去，利用浓硫酸除去水分；在B中发生反应，利用D装置处理未反应的SO2，为了防止D中的水蒸气通过漏斗进入装置B，B和D之间需要用装置C防止水进入B。

(1)①根据装置的特点，仪器Ⅰ的名称为蒸馏烧瓶；

②NOSO4H遇水易水解，因此在制备过程中，要防止水进入发生装置。装置A用于制备SO2，装置B用于制备NOSO4H，装置D用于尾气吸收，为了防止水进入装置B，AA、B之间，B和D之间需要加入装置C，因此连接顺序为a→de→cb→de→f；

③为了控制通入SO2的速率，装置A用于制备SO2，可以通过调节装置A中分液漏斗，来调节硫酸溶液的滴加速度，从而控制通入SO2的速率；

④NOSO4H与水反应生成HNO2和H2SO4，化学方程式为NOSO4H＋H2O=H2SO4＋HNO2；如果去掉装置C，产物就会与进入装置B中的水反应，会是的产物的量减少；

(2)①在酸性条件洗，MnO4－中Mn的化合价降低，生成Mn2＋，化合价降低5价；NOSO4H中，S的化合价为＋6，O的化合价－2，H的化合价＋1，则N的化合价为＋3，N的化合价从＋3升高到＋5，化合价升高2；根据化合价升降守恒，则MnO4－和NOSO4H的化学计量数之比为2：5，再根据电荷守恒和物料守恒，可得化学方程式为2MnO4－＋5NOSO4H＋2H2O=2Mn2＋＋5NO3－＋5SO42－＋9H＋；

②含有MnO4－的溶液本身具有颜色，为紫色；刚开始，KMnO4是过量的，溶液的颜色为紫色，加入Na2C2O4溶液滴定过量的KMnO4，溶液会从紫色变为无色，因此滴定终点的现象为滴入最后一滴Na2C2O4溶液后，溶液由浅紫色变为无色且半分钟颜色不恢复；

③根据题意，KMnO4氧化了NOSO4H和Na2C2O4，则用总的KMnO4减去氧化Na2C2O4的KMnO4，可求得氧化NOSO4H的KMnO4，从而求得NOSO4H的质量。根据化学方程式，可得关系式2KMnO4～5Na2C2O5，则氧化Na2C2O4的KMnO4的物质的量；总的KMnO4的物质的量，则氧化NOSO4H的KMnO4的物质的量。根据化学方程式，可得关系式2KMnO4～5NOSO4H，则NOSO4H的物质的量，NOSO4H的质量，NOSO4H的纯度。