Question

亞硝酸鈉（NaN0₂）是一種常見的食品添加劑，使用時必須嚴格控制其用量．某興趣小組擬制備NaN0₂并測定產(chǎn)品純度．
I【查閱資料】
①2NO+Na₂0₂=2NaN0₂；2N0₂+Na₂0₂=2NaN0₃．
②NO能被酸性高錳酸鉀氧化成NO₃^-．
③酸性條件下MnO₄^-被還原為Mn²⁺
Ⅱ【制備產(chǎn)品】
用如下裝置制NaN0₂（夾持和加熱裝置已省略）．

（1）裝置A燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為

 

（2）B裝置的作用是

 

（3）有同學認為裝置c中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還有碳酸鈉和氫氧化鈉，為排除干擾應在B、C裝置間增加裝置E，E中盛放的試劑可能是

 

．（填字母編號）
A．濃H₂S0₄   B．堿石灰    c．無水CaCl₂   D?生石灰
Ⅲ【測定濃度】：設計如下方案測定產(chǎn)品的純度．
樣品

一系列

操作

溶液A

①酸性高錳酸鉀

溶液B

②(NH4)2Fe(SO4)2

標準溶液滴定

溶液B數(shù)據(jù)處理
（4）溶液A到溶液B發(fā)生反應的離子方程式為

 

．
（5）取樣品2.3g經(jīng)一系列操作后得到灣液A．100mL，準確量取10．OOmL A與24．OOmL  0.05mol/L的酸性KMn0₄溶液在錐形瓶中充分反應．反應后溶液用O．1mol/L（NH₄）2Fe（S0₄）₂．準溶液滴定至紫色剛好褪去；重復上述實驗2次，平均消耗（NH₄）₂ Fe（S0₄）₂溶液lO.00mL，則樣品中NaN0₂的純度為

 

．
Ⅳ【探究反思】．
（6）NaN0₂的純度偏低，該小組討論提出的原因中可能正確的是

 

．（填字母編號）
A．滴定至溶液紫色剛剛好褪去并且嗽賢．
B．加入A與KMn0₄溶液前錐形瓶未經(jīng)干燥
C．實驗中使用的（NH₄）₂Fe（S0₄）₂溶液暴露在空氣中時間過長．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）裝置A燒瓶中，碳和濃硝酸反應生成二氧化碳、二氧化氮和水，方程式為C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）B裝置中，NO₂與水反應生成NO，同時銅與稀硝酸反應也生成NO；
（3）有同學認為裝置c中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還有碳酸鈉和氫氧化鈉，那么NO中混有CO₂、NO₂，可以在B、C之間增加裝有堿石灰或生石灰的裝置E，以吸收雜質(zhì)CO₂、NO₂；
（4）根據(jù)2NO+Na₂0₂=2NaN0₂，可知溶液A含有NO₂^-，高錳酸鉀具有氧化性，能將NO₂^-氧化為NO₃^-，反應的實質(zhì)是：2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn²⁺+3H₂O+5NO₃^-；
（5）根據(jù)5（NH₄）₂ Fe（S0₄）₂～MnO₄^-，消耗n（KMn0₄）=0.1mol/L×0.01L=0.001mol，
根據(jù) 2MnO₄^-～5NO₂^-，計算樣品中NaN0₂的純度；
（6）A．滴定至溶液紫色剛剛好褪去，消耗的（NH₄）₂ Fe（S0₄）₂偏小，導致的量結果偏高；
B．加入A與KMn0₄溶液前錐形瓶未經(jīng)干燥，對測量結果無影響；
C．實驗中使用的（NH₄）₂Fe（S0₄）₂溶液暴露在空氣中時間過長，部分（NH₄）₂ Fe（S0₄）₂被氧化，消耗的（NH₄）₂ Fe（S0₄）₂偏大，導致的量結果偏低．

解答： 解：（1）裝置A燒瓶中，碳和濃硝酸反應生成二氧化碳、二氧化氮和水，方程式為C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；故答案為：C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）B裝置中，NO₂與水反應生成NO，同時銅與稀硝酸反應也生成NO，故答案為：將NO₂轉(zhuǎn)化為NO，同時銅與稀硝酸反應生成NO；
（3）有同學認為裝置c中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還有碳酸鈉和氫氧化鈉，那么NO中混有CO₂、NO₂，可以在B、C之間增加裝有堿石灰或生石灰的裝置E，以吸收雜質(zhì)CO₂、NO₂，故答案為：BD；
（4）根據(jù)2NO+Na₂0₂=2NaN0₂，可知溶液A含有NO₂^-，高錳酸鉀具有氧化性，能將NO₂^-氧化為NO₃^-，反應的實質(zhì)是：2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn²⁺+3H₂O+5NO₃^-，故答案為：2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn²⁺+3H₂O+5NO₃^-；
（5）根據(jù)5（NH₄）₂ Fe（S0₄）₂～MnO₄^-，消耗n（KMn0₄）=0.1mol/L×0.01L=0.001mol，
                       2MnO₄^-～5NO₂^-，
                         2      5
0.05mol/L×0.024L-0.001mol      x，
x=0.0005mol，100mL中n（NaN0₂）=0.0005mol×

100mL

10mL

=0.005mol，
則樣品中NaN0₂的純度為

0.005mol×69g/mol

2.3g

×100%=75%，
故答案為：75%；
（6）A．滴定至溶液紫色剛剛好褪去，消耗的（NH₄）₂ Fe（S0₄）₂偏小，導致的量結果偏高，故A錯誤；
B．加入A與KMn0₄溶液前錐形瓶未經(jīng)干燥，對測量結果無影響，故B錯誤；
C．實驗中使用的（NH₄）₂Fe（S0₄）₂溶液暴露在空氣中時間過長，部分（NH₄）₂ Fe（S0₄）₂被氧化，消耗的（NH₄）₂ Fe（S0₄）₂偏大，導致的量結果偏低，故C正確；
故答案為：C．

點評：本題是一道實驗方案的設計和探究題，考查學生分析和解決問題的能力，綜合性強，難度大．