Question

【題目】亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽，雖然和食鹽很像，但有毒，不能食用。以下為亞硝酸鈉的工業(yè)生產(chǎn)流程：

(1)首先在反應(yīng)塔中通SO2和淋入硝酸，控制反應(yīng)生成的NO與NO2物質(zhì)的量之比恰好1:1，則分解塔中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。試從產(chǎn)物產(chǎn)率的角度分析該反應(yīng)中硝酸的濃度不宜過大或過小的原因是 。

(2)吸收塔中所發(fā)生化學(xué)反應(yīng)方程式為： 。

(3)為測定亞硝酸鈉的含量，稱取4.500 g樣品溶于水配成250 mL溶液，取20.00 mL溶液于錐形瓶中，用0.1000 mol·L-1酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定，實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如下表所示：

①錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

②第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，造成這種異常的原因可能是_________(填代號(hào))。

A．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗

B．滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù)

C．錐形瓶洗凈后未干燥

③根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算所得固體中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________。

Answer 1

【答案】

(1)2HNO3 + 2SO2 + H2O ═ NO+ NO2+ 2H2SO4；硝酸濃度過大，主要還原生成NO2，導(dǎo)致亞硝酸鈉產(chǎn)率降低；若硝酸濃度過低，分解塔中出來的主要是NO，亞硝酸鈉產(chǎn)率也低；

(2)NO + NO2 + 2NaOH ═ 2NaNO2 + H2O；

(3)①5NO2- + 2MnO4-+ 6H+ ＝ 5NO3-+ 2Mn2++ 3H2O；②b ；③95.83%

【解析】

試題分析：(1)HNO3被還原后生成的NO與NO2物質(zhì)的量之比恰好是1：1，即2molHNO3被還原時(shí)氮元素得4mol電子，能將2molSO2氧化為2molH2SO4，故化學(xué)方程式為：2HNO3+2SO2+H2O═NO+NO2+2H2SO4；濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2，稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO，故當(dāng)硝酸濃度過大，主要還原生成NO2，導(dǎo)致亞硝酸鈉產(chǎn)率降低；若硝酸濃度過低，分解塔中出來的主要是NO，亞硝酸鈉產(chǎn)率也低，故答案為：2HNO3+2SO2+H2O═NO+NO2+2H2SO4；硝酸濃度過大，主要還原生成NO2，導(dǎo)致亞硝酸鈉產(chǎn)率降低；若硝酸濃度過低，分解塔中出來的主要是NO，亞硝酸鈉產(chǎn)率也低；

(2)一氧化氮和二氧化氮被氫氧化鈉溶液吸收，反應(yīng)的方程式為NO + NO2 + 2NaOH ═ 2NaNO2 + H2O，故答案為：NO + NO2 + 2NaOH ═ 2NaNO2 + H2O；

(3)①錐形瓶中亞硝酸鈉和高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為5NO2- + 2MnO4-+ 6H+ ＝ 5NO3-+ 2Mn2++ 3H2O，故答案為：5NO2- + 2MnO4-+ 6H+ ＝ 5NO3-+ 2Mn2++ 3H2O；

②第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)消耗的酸性高錳酸鉀溶液體積偏大，會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果偏高。a．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗，對實(shí)驗(yàn)無影響，故a錯(cuò)誤；b．滴定終了仰視讀數(shù)，導(dǎo)致讀數(shù)偏大，計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，故b正確；c．錐形瓶不需要干燥，所以錐形瓶洗凈后未干燥，不影響測定結(jié)果，故c錯(cuò)誤；故答案為：b；

③由于第一組數(shù)據(jù)偏高，應(yīng)該舍棄；其它三組消耗標(biāo)準(zhǔn)液平均體積為：mL=20.00mL，25mL樣品消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.1000mol/L×0.02L=0.002mol，則250mL樣品溶液會(huì)消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.002mol×=0.025mol，根據(jù)化合價(jià)變化可得反應(yīng)關(guān)系式：2MnO4-～5NO2-，則4.000g樣品中含有亞硝酸鈉的物質(zhì)的量為0.025mol×=0.0625mol，質(zhì)量為69g/mol×0.0625mol=4.3125g，所以反應(yīng)后的固體中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=95.8%，故答案為：95.8%。