Question

【題目】亞硝酸鈉大量用于染料和有機合成工業。用木屑制備亞硝酸鈉的流程如下：

已知氧化過程中，控制反應液的溫度在55～60℃條件下發生的主要反應為：

C6H12O6+12HNO3==3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O

（1）酸溶過程中，硫酸的作用是 。吸收完成后，將吸收液蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌得到白色晶狀的亞硝酸鈉。

（2）實驗室模擬氧化和吸收過程的裝置如右圖所示，A裝置須控制反應液的溫度不高于60℃的原因是 ；B裝置用于制備亞硝酸鈉，其中盛放的溶液是 (填字母)。

a．NaCl溶液 b．Na2CO3溶液 c．NaNO3溶液

（3）工業上在吸收過程中需控制NO和NO2的物質的量比接近1∶1。若(NO)∶n(NO2)＞1∶1，則會導致 ；若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1會使產品中混有的雜質為 。

（4）已知NaNO2能把酸性條件下的Fe2+氧化，同時產生一種有毒的氣體，請寫出該反應的離子方程式： 。

（5）已知：①NaNO2有氧化性，在酸性條件下能把I－氧化為I2；S2O又能把I2還原為I－。②NaNO2也有還原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。為測定產品NaNO2的純度，請補充完整實驗方案：準確稱量適量的NaNO2樣品放入錐形瓶中，加適量水溶解， 。

實驗中可供選擇的試劑：

稀硫酸、c1 mol·L－1 KI溶液、淀粉溶液、c2 mol·L－1 Na2S2O3溶液、c3 mol·L－1酸性KMnO4溶液。

Answer 1

【答案】（1）催化劑或使纖維素水解成為葡萄糖；

（2）溫度過高會導致HNO3分解，降低NaNO2的產率；b；

（3）排放氣體中NO含量升高；NaNO3；

（4）NO2－+2H++Fe2+＝NO↑+Fe3++H2O；

（5）然后用c3 mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定至溶液由無色恰好變為淺紅色，且半分鐘內不褪色，讀數，重復以上操作2～3次；

【解析】

試題分析：（1）木屑的主要成分是纖維素[(C6H10O5)n]，而題給氧化反應是葡萄糖反應，所以加H2SO4的目的：催化纖維素的水解得到葡萄糖溶液，故答案為：催化纖維素的水解得到葡萄糖；

（2）溫度過高，HNO3會發生分解，使NaNO2產率降低；用NaOH吸收的原理是：2NaOH+NO+NO2=2NaNO2，即在堿性溶液中NO2和NO發生歸中反應，所以選用Na2CO3溶液，故答案為：溫度過高會導致硝酸的分解，使NaNO2產率降低；b；

（3）若NO過多，則NO不能被吸收，排入空氣引起污染；若NO2過多發生反應：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，產生NaNO3雜質，故答案為：排放氣體中NO含量升高；NaNO3；

（4）NaNO2將Fe2+氧化，自身被還原，氮元素化合價降低，產生有毒氣體，說明被還原為NO，該反應的離子方程式：NO2-+2H++Fe2+=NO↑+Fe3++H2O，故答案為：NO2-+2H++Fe2+=NO↑+Fe3++H2O；

（5）利用KMnO4氧化NO2-進行滴定計算NaNO2的含量．不可采用酸性條件，NO2-氧化I-生成I2后，再用Na2S2O3滴定計算，因為產品中的NaNO3中的NO3-在酸性條件也會氧化I-生成I2，完整實驗方案：準確稱量適量的NaNO2樣品放入錐形瓶中，加適量水溶解，然后用c3molL-1酸性KMnO4溶液滴定至溶液由無色恰好變為淺紅色，且半分鐘內不褪色，讀數，重復以上操作2～3次，故答案為：然后用c3molL-1酸性KMnO4溶液滴定至溶液由無色恰好變為淺紅色，且半分鐘內不褪色，讀數，重復以上操作2～3次。