Question

【題目】工業上亞硝酸鈉可用作媒染劑、緩蝕劑等。實驗室以銅、濃硝酸、氫氧化鈉為原料制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示（部分夾持裝置略）。已知：NO和NO2均能被酸性KMnO4溶液氧化為NO3-。

（1）連接裝置后首先要進行的操作是___，然后裝入藥品。

（2）裝置甲中反應的離子方程式為___。

（3）裝置乙的作用是___。

（4）實驗結束后，打開甲裝置的彈簧夾，通入N2，其目的是___。

（5）裝置丁的作用是___。

（6）為了測定丙中NaNO2的濃度，取丙中溶液20.00mL，用0.1000mol/L的酸性KMnO4溶液進行滴定，消耗KMnO4溶液10.00mL。請回答：

①酸性KMnO4溶液盛放在___滴定管中。

②判斷滴定達終點時的依據為___。

③寫出上述反應的離子方程式___，計算出NaNO2的濃度為___mol/L。

④配制酸性KMnO4溶液定容時，俯視容量瓶的刻度線，NaNO2的濃度___。（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性 Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O 安全瓶，防止倒吸 排盡裝置中殘留有毒氣體（防止污染環境） 吸收尾氣，防止污染環境 酸式 當滴入最后一滴標準液后，錐形瓶中的溶液由無色變為紫色，且半分鐘內不褪 5NO2+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O 0.125 偏低

【解析】

甲裝置由Cu和濃硝酸制備NO2，乙裝置為安全瓶防止NO2與氫氧化鈉溶液反應而產生倒吸，丙裝置由NO2和NaOH制備NaNO2，丁裝置用酸性高錳酸鉀吸收未反應完的NO2和生成的NO氣體，據此解答。

(1)裝置中有氣體參與，故連接好裝置之后，應檢查裝置氣密性；

(2)銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，離子反應方程式為：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；

(3)為防止NO2與氫氧化鈉溶液反應而產生倒吸，因此裝置乙的作用是安全瓶，防止倒吸；

(4)實驗中產生的NO和NO2有毒，不能排放到空氣中，要全部除去，打開甲裝置的彈簧夾，通入N2，其目的是排盡裝置中殘留有毒氣體(防止污染環境)；

(5)裝置丁的作用是吸收尾氣，防止污染環境；

(6)①酸性KMnO4溶液具有氧化性，只能使用酸式滴定管盛裝；

②酸性KMnO4自身可做指示劑，當滴入最后一滴標準液后，錐形瓶中的溶液由無色變為紫色，且半分鐘內不褪，即為達到終點；

③亞硝酸根離子與酸性高錳酸鉀發生氧化還原反應得到硝酸根離子和錳離子，離子反應為：5NO2+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O，滴定時消耗KMnO4溶液10.00mL，高錳酸鉀的物質的量=0.01L×0.1000mol/L=0.001mol，則亞硝酸鈉的物質的量=×0.001mol=0.0025mol，其濃度為=0.125mol/L；

④配制酸性KMnO4溶液定容時，俯視容量瓶的刻度線，高錳酸鉀溶液的體積偏小，濃度偏大，滴定時消耗高錳酸鉀的體積偏小，計算的NaNO2的濃度偏低。