亚硝酸钠(NaNO2)是重要的防腐剂。某化学兴趣小组尝试制备亚硝酸钠,查阅资料:①HNO2为弱酸,在酸性溶液中,NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成。
②NO不与碱反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸
探究一 亚硝酸钠固体的制备
以碳和浓硝酸为起始原料,设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。(反应方程式为2NO+Na2O2=2NaNO2,部分夹持装置和A中加热装置已略)
(1)写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式 。
(2)有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠,为排除干扰应在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂应是 (填字母)。
A.浓H2SO4 B.碱石灰 C.无水CaCl2
探究二 亚硝酸钠固体含量的测定及性质验证
称取装置C中反应后的固体4.000g溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000
mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:
滴定次数
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1
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2
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3
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4
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KMnO4溶液体积/mL
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20.60
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20.02
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20.00
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19.98
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(3)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.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B.锥形瓶洗净后未干燥
C.滴定终了仰视读数
(4)根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数 。
(5)亚硝酸钠易溶于水,将0.2mol·L-1的亚硝酸钠溶液和0.1mol·L-1的盐酸等体积混合,混合后溶液呈酸性,则混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
探究三 反应废液的处理
反应后烧瓶A中仍然存在一定量的硝酸,不能直接排放,用NaOH溶液调成中性,再用电化学降解法进行处理。25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12。电化学降解NO3-的原理如右图所示。
(6)电源正极为 (填A或B),阴极反应式为 。