Question

12．亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽，用途廣泛；外觀與食鹽非常相似，但毒性較強(qiáng)．某化學(xué)興趣小組對(duì)食鹽與亞硝酸鈉進(jìn)行了如下探究：
㈠鑒別NaCl和NaNO₂
（1）測(cè)定溶液pH
用pH試紙分別測(cè)定0.1mol•L^-1兩種鹽溶液的pH，測(cè)得NaNO₂溶液呈堿性．NaNO₂溶液呈堿性的原因是NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-（用離子方程式解釋），NaNO₂溶液中c（HNO₂）=c（OH^-）-c（H⁺）（用溶液中其它離子的濃度關(guān)系式表示）．
（2）沉淀法
取2mL0.1mol•L^-1兩種鹽溶液于試管中，分別滴加幾滴稀硝酸銀溶液，兩只試管均產(chǎn)生白色沉淀，分別滴加幾滴稀硝酸并振蕩，盛NaNO₂溶液的試管中沉淀溶解．該溫度下K_sp（AgNO₂）=2×10^-8 （mol•L^-1）²； K_sp（AgCl）=1.8×10^-10（mol•L^-1）²，則反應(yīng)AgNO₂（s）+Cl^-（aq）═AgCl（s）+NO₂^-（aq）的化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{1000}{9}$（計(jì)算結(jié)果寫成分?jǐn)?shù)）．
（二）實(shí)驗(yàn)室可用如下裝置（略去部分夾持儀器）備亞硝酸鈉．

已知：①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；
②酸性條件下，NO和NO₂都能與MnO₄^-反應(yīng)生成NO₃^-和Mn²⁺；Na₂O₂能使酸性高錳酸鉀溶液褪色．
（1）加熱裝置A前，先通一段時(shí)間N₂，目的是排出裝置中的空氣．
（2）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，裝置B的作用是吸收A中反應(yīng)生成的二氧化氮?dú)怏w，生成硝酸，與銅再反應(yīng)生成一氧化氮?dú)怏w．
（3）儀器C的名稱為干燥管，其中盛放的藥品為堿石灰（填名稱）．

Answer 1

分析 （一）（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；根據(jù)亞硝酸鈉溶液中的質(zhì)子守恒分析；
（2）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)K_sp（AgNO₂）、K_sp（AgCl）進(jìn)行計(jì)算；
（二）由制備亞硝酸鈉的實(shí)驗(yàn)裝置可知，先通入氮?dú)�，將裝置中的空氣排出，C與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮、二氧化碳，B中可除去二氧化氮，C為球形干燥管，干燥NO氣體，D中發(fā)生2NO+Na₂O₂=2NaNO₂，F(xiàn)為尾氣處理，以此來解答．

解答 解：（一）（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；根據(jù)亞硝酸鈉溶液中的質(zhì)子守恒可得：c（OH^-）=c（HNO₂）+c（H⁺），則c（HNO₂）=c（OH^-）-c（H⁺），
故答案為：NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-；c（OH^-）-c（H⁺）；
（2）反應(yīng)AgNO₂（s）+Cl^-（aq）═AgCl（s）+NO₂^-（aq）的化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{c（N{{O}_{2}}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$，根據(jù)K_sp（AgCl）=c（Cl^-）•c（Ag⁺）、K_sp（AgNO₂）=c（NO₂^-）•c（Ag⁺）可知，K=$\frac{c（N{{O}_{2}}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{Ksp（AgN{O}_{2}）}{Ksp（AgCl）}$=$\frac{2×1{0}^{-8}}{1.8×1{0}^{-10}}$=$\frac{1000}{9}$，
故答案為：$\frac{1000}{9}$；
（二）由制備亞硝酸鈉的實(shí)驗(yàn)裝置可知，先通入氮?dú)�，將裝置中的空氣排出，C與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮、二氧化碳，B中可除去二氧化氮，C為球形干燥管，干燥NO氣體，D中發(fā)生2NO+Na₂O₂=2NaNO₂，F(xiàn)為尾氣處理，
（1）由上述分析可知，加熱裝置A前，先通一段時(shí)間N₂，目的是排出裝置中的空氣，故答案為：排出裝置中的空氣；
（2）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，裝置B的作用是吸收A中反應(yīng)生成的二氧化氮?dú)怏w，生成硝酸，與銅再反應(yīng)生成一氧化氮?dú)怏w，
故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；吸收A中反應(yīng)生成的二氧化氮?dú)怏w，生成硝酸，與銅再反應(yīng)生成一氧化氮?dú)怏w；
（3）儀器C的名稱為干燥管，其中盛放的藥品為堿石灰，
故答案為：干燥管； 堿石灰．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)及物質(zhì)鑒別，為高頻考點(diǎn)，把握制備實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置作用、實(shí)驗(yàn)技能等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意元素化合物知識(shí)、反應(yīng)原理與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的訓(xùn)練，題目難度中等．