Question

【題目】某課外興趣小組通過如圖所示的流程來制取少量亞硝酸鈉晶體（NaNO2），并對其進行純度測定和相關(guān)性質(zhì)的實驗。

已知：Ⅰ.Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2；Na2CO3+2NO2=NaNO2+NaNO3+CO2

Ⅱ.NaNO2是白色固體，易被氧化。

（1）“還原”步驟中被還原的元素是___（填元素符號）。此時SO2從底部通入，硝酸從頂部以霧狀噴下，其目的是___。

（2）若使“吸收”步驟中NOX完全轉(zhuǎn)化為NaNO2，則理論上“還原”步驟中SO2與HNO3的物質(zhì)的量之比為___。

（3）該課外興趣小組對實驗制取的NaNO2晶體進行純度測定：

a.稱取2.000g樣品，將其配成250mL溶液。

b.先向錐形瓶內(nèi)加入40.00mL0.100mol·L-1的H2SO4溶液，加熱至40～50℃。冷卻后再向其中加入20.00mL0.100mol·L-1KMnO4溶液，充分混合。

c.最后用待測的樣品溶液與之恰好完全反應，重復三次，平均消耗樣品溶液50.00mL。（NaNO2與KMnO4反應的關(guān)系式為：2KMnO4~5NaNO2）

①整個測定過程中應迅速操作，不宜耗時過長，否則樣品的純度___（“偏大”、“偏小”或“無影響”），原因是___。

②通過計算，該樣品中NaNO2的質(zhì)量分數(shù)是___，可能含有的雜質(zhì)有___（寫出其中一種即可）。

（4）該課外興趣小組將NaNO2溶液逐滴加入到含淀粉KI的酸性溶液中，溶液變藍，同時放出NO氣體，該反應的離子方程式是___。

Answer 1

【答案】N 氣液逆向吸收，使SO2與硝酸充分反應 1∶1 偏小 NaNO2被空氣中的氧氣氧化 86.25% NaNO3、Na2CO3、NaHCO3 2NO2-+4H++2I-=2NO↑+I2+2H2O

【解析】

由工藝流程分析可知，“還原”過程中，硝酸中通入二氧化硫發(fā)生氧化還原反應生成NO、NO2，冷卻后生成的氣體用碳酸鈉溶液吸收發(fā)生反應Na2CO3＋NO＋NO2=2NaNO2 ＋CO2，使NOx完全轉(zhuǎn)化為NaNO2，再蒸發(fā)結(jié)晶得到亞硝酸鈉晶體，再結(jié)合題干，根據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒和關(guān)系式法進行解答。

(1)硝酸溶液中通入二氧化硫被還原，“還原”步驟中被還原的元素是N元素，SO2從底部通入，硝酸從頂部以霧狀噴下增大硝酸和二氧化硫接觸面積使之充分反應，氣液逆向吸收，使硝酸與SO2充分反應，故答案為：N；氣液逆向吸收，使硝酸與SO2充分反應；

(2)若使“吸收”步驟中NOx完全轉(zhuǎn)化為NaNO2，發(fā)生反應Na2CO3＋NO＋NO2 = 2NaNO2 ＋ CO2，二氧化硫和硝酸反應生成NO和NO2物質(zhì)的量之比為1：1，，，1molHNO3反應生成0.5molNO和0.5molNO2，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)（1××3e-+1××e-）=2e-，SO2~H2SO4~2e-，結(jié)合電子守恒計算得到SO2與HNO3的物質(zhì)的量之比=1:1，故答案為：1：1；

(3)①整個測定過程中應迅速操作，不宜耗時過長，若時間過長NaNO2被空氣中的氧氣氧化，則樣品的純度測定偏小，故答案為：偏小；NaNO2被空氣中的氧氣氧化；

②

n=0.005mol，250mL溶液中含亞硝酸鈉物質(zhì)的量=0.005mol×=0.25mol，該樣品中NaNO2的質(zhì)量分數(shù)，亞硝酸鈉制備過程分析可知：可能含雜質(zhì)是被氧化生成的硝酸鈉、剩余的碳酸鈉或反應生成的碳酸氫鈉，化學式為：Na2CO3、NaHCO3、NaNO3，故答案為：86.25%；Na2CO3、NaHCO3、NaNO3；

(4)將NaNO2溶液逐滴加入到含淀粉KI的酸性溶液中，溶液變藍，同時放出NO氣體，說明亞硝酸根離子氧化碘離子生成碘單質(zhì)，反應的離子方程式為：2NO2-+ 4H+ + 2I-= 2NO↑ + I2 + 2H2O，故答案為：2NO2-+ 4H+ + 2I-= 2NO↑ + I2 + 2H2O。