Question

【題目】亞硝酸鈣是一種阻銹劑，可用于染料工業，某興趣小組擬制備Ca(NO2)2并對其性質進行探究。

【背景素材】

I．Ca(NO2)2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO3，MnO4-被還原為Mn2+。

II．在酸性條件下，Ca(NO2)2能將I－氧化為I2，S2O32能將I2還原為I。

III．HNO2是具有氧化性的一元弱酸且AgNO2是一種難溶于水的白色化合物。

(1)興趣小組同學擬利用銅片和某濃度的硝酸制備物質的量之比為1:1的NO和NO2的混合氣體，請寫出此反應的離子方程式___________________________;

(2)興趣小組同學擬利用（1）產生的氮氧化物制備Ca(NO2)2，裝置如圖。

①裝置A中導管末端接一玻璃球的作用是___________________________;

②裝置B的作用是________________；

③若現有m mol NO2和n mol NO組成的混合氣體進入裝置C進行尾氣處理，欲用a mol/L NaOH溶液吸收，至少需要a mol/L NaOH溶液的體積為____________升;

(3)興趣小組同學擬測定Ca(NO2)2的純度(雜質不參加反應)，可供選擇的試劑：

A．KI（酸性）溶液 B．淀粉溶液

C．Na2S2O3溶液 D．酸性KMnO4溶液

①利用Ca(NO2)2的還原性來測定其純度，可選擇的試劑是____________ (填字母);

②利用Ca(NO2)2的氧化性來測定其純度，可選擇的試劑是____________ (填字母);

(4)興趣小組同學認為制備的Ca(NO2)2會混有Ca(NO3)2，能用來鑒別二者的試劑（_____）

A．測溶液的PH值 B．加硫酸鐵（酸性）溶液

C．加硝酸銀溶液 D．加淀粉碘化鉀（酸性）溶液

Answer 1

【答案】 2Cu+2NO3-+6H+=2Cu2++NO+NO2+3H2O 增大氣體與石灰乳的接觸面積，加快反應速率 防止倒吸(或做安全瓶) D ABC A C

【解析】本題考查實驗方案設計與評價，（1）根據信息寫出：Cu＋H＋＋NO3－→Cu2＋＋NO2↑＋NO↑＋H2O， HNO3→NO2，化合價降低1價，HNO3－→NO，N的化合價降低3價，因為NO2和NO的物質的量比為1：1，因此化合價共降低4價，Cu→Cu2＋化合價升高2價，最小公倍數為4，因此Cu的系數為2，離子反應方程式為：2Cu+2NO3－+6H＋=2Cu2＋+NO↑+NO2↑+3H2O；（2）①玻璃球的目的是增大氣體與石灰乳的接觸面積，加快反應速率；②裝置B進氣管和出氣管伸入廣口瓶中長度相等，因此裝置B的作用是安全瓶或防止倒吸；③發生反應是NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O，根據產物n(N)=n(Na＋)=n(NaOH)=n(NO)＋n(NO2)=m＋n，即V(NaOH)=(m＋n)/aL；（3）①驗證Ca(NO2)2的還原性，需要加入具有氧化性的物質，且有明顯現象發生，因此選擇試劑為酸性高錳酸鉀溶液，測定Ca(NO2)2純度，用酸性高錳酸鉀溶液滴定Ca(NO2)2，即選D；②驗證Ca(NO2)2的氧化性，需要加入還原性的物質，且有明顯現象，因此選用的試劑是KI(酸性)溶液、淀粉，測定Ca(NO2)2純度，需要用Na2S2O3滴定I2，因此選擇ABC；（4）A、HNO2是一元弱酸，其Ca(NO2)2溶液顯堿性，Ca(NO3)2溶液顯中性，因此可以通過測溶液的pH進行鑒別，故A正確；B、硫酸鐵與Ca(NO2)2、Ca(NO3)2都能生成沉淀CaSO4，現象相同，無法鑒別，故B錯誤；C、根據信息，AgNO2是一種難溶于水的白色化合物，而AgNO3易溶于水，因此加入AgNO3溶液，可以鑒別Ca(NO2)2和Ca(NO3)2，故C正確；D、HNO2具有氧化性，NO3－在酸性條件下具有氧化性，都能使淀粉碘化鉀(酸性)溶液變藍，因此不能鑒別Ca(NO2)2和Ca(NO3)2，故D錯誤。