Question

14．亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽，外觀與食鹽非常相似，毒性較強(qiáng)．某化學(xué)興趣小組對(duì)食鹽與亞硝酸鈉進(jìn)行探究．
I．鑒別NaCl和NaNO₂．
（1）用pH試紙分別測(cè)定0.1mol/L兩種鹽溶液的pH，測(cè)得NaNO₂呈堿性．該溶液呈堿性的原因是NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-（用離子方程式解釋）．
（2）已知：K_sp（AgNO₂）=2×10^-8，K_sp（AgCl）=1.8×10^-10．分別向盛有5mL0.0001mol/L兩種鹽溶液的試管中逐滴滴加0.0001mol/L的硝酸銀溶液，先生成沉淀的是裝有NaCl溶液的試管．
（3）已知：2NaNO₂+4HI═2NaI+I₂+2NO↑+2H₂O．根據(jù)這一反應(yīng)，可以用試劑和生活中的常見物質(zhì)鑒別亞硝酸鈉和食鹽，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須選用的物質(zhì)有BCE（填選項(xiàng)字母）
A．自來水       B．碘化鉀溶液       C．淀粉       D．白糖        E．食醋        F．白酒

Ⅱ．NaNO₂與酸反應(yīng)．
已知：NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O．某同學(xué)據(jù)此認(rèn)為NaNO₂可與硫酸反應(yīng)，且有NO和NO₂生成，并欲用如圖所示儀器 （夾持裝置己省略）及藥品，驗(yàn)證自己的假設(shè)．已知沸點(diǎn)：NO₂為21℃，NO為-151℃．
（1）按氣流從左到右的方向，上述裝置的連接順序?yàn)锳→CED→B
（2）反應(yīng)前，先打開彈簧夾，通入一段時(shí)間氮?dú)�，其目的是排除裝置中的空氣，防止將可能生成的NO氧化成NO₂，干擾NO和NO₂的檢驗(yàn)．
（3）關(guān)閉彈簧夾，打開分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中產(chǎn)生了紅棕色氣體．
①依據(jù)D中通入氧氣后，出現(xiàn)紅棕色氣體現(xiàn)象，可確認(rèn)產(chǎn)物中有NO．
②裝置E的作用是冷凝使NO₂完全液化．
（4）如果沒有裝置C，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的影響是水蒸氣會(huì)與NO₂反應(yīng)產(chǎn)生NO，導(dǎo)致無法確認(rèn)NO的來源．
（5）綜合以上信息推斷，NO₂與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O．

Answer 1

分析 I．鑒別NaCl和NaNO₂．
（1）NaNO₂溶液顯示堿性，NaNO₂說明為強(qiáng)堿弱酸鹽，亞硝酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯示堿性；
（2）據(jù)溶度積小的沉淀先沉淀；
（3）鑒別亞硝酸鈉和食鹽，可根據(jù)反應(yīng)2NaNO₂+4HI═2NaI+I₂+2NO+2H₂O判斷；
Ⅱ．NaNO₂與酸反應(yīng)，
（1）根據(jù)各部分裝置的作用進(jìn)行連接，C吸收水蒸氣，B尾氣處理，防止污染空氣，D檢驗(yàn)NO，E冷卻二氧化氮；
（2）NO很容易被氧氣氧化，裝置中有空氣，無法檢驗(yàn)有NO生成；
（3）根據(jù)一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成紅棕色二氧化氮?dú)怏w判斷，溫度低于二氧化氮液化溫度時(shí)，二氧化氮變成液態(tài)；
（4）濃硫酸起到干燥作用，如沒有濃硫酸的干燥，則水蒸氣會(huì)與NO₂反應(yīng)產(chǎn)生NO；
（5）NO₂與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成硝酸鈉、亞硝酸鈉．

解答 I．（1）由于亞硝酸鈉溶液中存在水解平衡：NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，所以亞硝酸鈉溶液顯示堿性，
故答案為：NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-；
（2）Ksp（AgNO₂）=2×10^-8＞Ksp（AgCl）=1.8×10^-10，分別向盛有5mL 0.0001mol/L兩種鹽溶液的試合中同時(shí)逐滴滴加0.0001mol/L硝酸銀溶液，先生成AgCl沉淀；
故答案為：NaCl；
（3）鑒別亞硝酸鈉和食鹽，可根據(jù)反應(yīng)2NaNO₂+4HI═2NaI+I₂+2NO+2H₂O判斷，可加入醋酸、KI、淀粉等，
故答案為：BCE；
Ⅱ．（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先通入氮?dú)�，可將裝置內(nèi)的空氣排出，生成氣體由A進(jìn)入C中進(jìn)行干燥，先經(jīng)過E冷卻分離出NO₂，在D中氧氣和NO反應(yīng)生成NO₂，可觀察到氣體由無色變?yōu)榧t棕色，最后連接B，為氣體的尾氣處理裝置，防止污染空氣，C吸收水蒸氣，B尾氣處理，防止污染空氣，D檢驗(yàn)NO，E冷卻二氧化氮，利用D檢驗(yàn)NO，所以裝置的連接為A→C→E→D→B，
故答案為：CED；
（2）NO很容易被氧氣氧化，裝置中有空氣，無法檢驗(yàn)有NO生成，所以通氮?dú)獾哪康氖桥疟M整個(gè)裝置中的空氣，防止產(chǎn)生的NO被氧化生成NO₂，
故答案為：排除裝置中的空氣，防止將可能生成的NO氧化成NO₂，干擾NO和NO₂的檢驗(yàn)；
（3）①D中無色氣體變成紅色，說明含有NO氣體，
故答案為：D中通入氧氣后，出現(xiàn)紅棕色氣體；
②二氧化氮的液化溫度是21℃，低于此溫度時(shí)，二氧化氮?dú)怏w變成液態(tài)，
故答案為：冷凝使NO₂完全液化；
（4）濃硫酸起到干燥作用，如沒有濃硫酸的干燥，則水蒸氣會(huì)與NO₂反應(yīng)產(chǎn)生NO，導(dǎo)致無法確認(rèn)NO的來源，
故答案為：水蒸氣會(huì)與NO₂反應(yīng)產(chǎn)生NO，導(dǎo)致無法確認(rèn)NO的來源；
（5）NO₂與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成硝酸鈉、亞硝酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O，
故答案為：2 NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O；
①D中通入O₂出現(xiàn)紅棕色氣體；
②冷凝使NO₂完全液化．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，明確物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵，注意實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循嚴(yán)密性、可行性、科學(xué)性的原則，題目難度中等．