8.亚硝酸钠(NaNO2)在肉类制品加工中常用作发色剂,防腐剂。某活动小组在实验室中利用Na2O2+2NO=2NaNO2反应来制备亚硝酸钠,装置如下图所示(部分夹持装置略去)。
已知:①3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;②酸性条件下,NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+。
具体操作:如图连接装置,检验气密性后,装入药品。实验开始前先通入常见气体X一段时间,然后关闭弹簧夹,再滴加浓硝酸,加热控制B中导管均匀地产生气泡,直至E中淡黄色粉末完全变为白色固体。
(1)气体X的化学式为_____________,其作用是___________。
(2)上述装置中,仪器C的作用是________。B中观察到的主要现象是____________。
(3)该活动小组制取的NaNO2产品不纯,杂质为_________(填化学式);为提高产品的纯度,对上述实验装置进行的改进是_____________。
(4)请设计实验证明产品中含有NO2-__________(简述实验操作、现象和结论)。
(5)称取该小组产品4.5 g溶于水配成500mL溶液,取50mL溶液于锥形瓶中,用0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4溶液进行滴定,实验数据如下表所示:
第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是_________(填字母)。
a.酸式滴定管未用标准液润洗
b.锥形瓶用水洗净后又用待测液润洗
c.滴定前仰视读数,滴定终点平视读数
d.滴定结束后滴定管尖嘴处仍悬有液滴
根据表中数据,计算产品中亚硝酸钠的质量分数_________。
(1)N2;防止一氧化氮气体被氧化成二氧化氮。
(1)连接装置,检验气密性后,装入药品。实验开始前先通入常见气体N2一段时间,其作用是防止一氧化氮气体被氧化成二氧化氮。
(2)仪器C的作用是防止容器B中溶液倒吸。二氧化氮和水反应生成硝酸,铜和硝酸反应,铜片变小,溶液由无色变为蓝色,有无色气体产生。
(3)由于没有气体干燥装置,该活动小组制取的NaNO2产品不纯,杂质为NaOH;为提高产品的纯度,对上述实验装置进行的改进是D、E之间加上气体干燥装置。
(4)将NaNO2加入酸性酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色,实验证明产品中含有NO2-。
(5)a.酸式滴定管未用标准液润洗,会造成标准液浓度减小,实验结果偏大,正确。
b.锥形瓶用水洗净后又用待测液润洗,会消耗更多的标准液,实验结果偏大,正确。
c.滴定前仰视读数,滴定终点平视读数,会造成读数偏小,错误;
d.滴定结束后滴定管尖嘴处仍悬有液滴,使得标准液读数偏大,正确。
第一组实验数据出现偏大,造成这种异常的原因可能是abd。
根据表中数据,计算产品中亚硝酸钠的质量分数:
5NO2- +2MnO4- +6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O
5 2
x 20mL×0.1mol/L
x=5×10-3mol
亚硝酸钠等化学品的性质与氧化还原滴定;
(1)连接装置,检验气密性后,装入药品。实验开始前先通入常见气体N2一段时间,其作用是防止一氧化氮气体被氧化成二氧化氮。
(2)仪器C的作用是防止容器B中溶液倒吸。二氧化氮和水反应生成硝酸,铜和硝酸反应,铜片变小,溶液由无色变为蓝色,有无色气体产生。
(3)由于没有气体干燥装置,该活动小组制取的NaNO2产品不纯,杂质为NaOH;为提高产品的纯度,对上述实验装置进行的改进是D、E之间加上气体干燥装置。
(4)将NaNO2加入酸性酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色,实验证明产品中含有NO2-。
(5)a.酸式滴定管未用标准液润洗,会造成标准液浓度减小,实验结果偏大。
b.锥形瓶用水洗净后又用待测液润洗,会消耗更多的标准液,实验结果偏大。
c.滴定前仰视读数,滴定终点平视读数,会造成读数偏小;
d.滴定结束后滴定管尖嘴处仍悬有液滴,使得标准液读数偏大。
根据表中数据,计算产品中亚硝酸钠的质量分数:
5NO2- + 2MnO4-+ 6H+ =5NO3- + 2Mn2+ +3H2O
5 2
x 20mL×0.1mol/L
x=5×10-3mol
亚硝酸钠的物质的量=0.005×10=0.05mol
亚硝酸钠的质量=0.05mol×69=3.45g
本题主要考查亚硝酸钠等化学品的性质与氧化还原滴定等方面的知识,这要求对物质的性质必须有一个全面的理解。