Question

【題目】亞硝酰硫酸（NOSO4H）純品為棱形結晶，溶于硫酸，遇水易分解，常用于制染料。制備NOSO4H的反應原理為：、。

（1）亞硝酰硫酸（NOSO4H）的制備。

①儀器Ⅰ的名稱為_________。

②按氣流從左到右的順序，上述儀器的連接順序為____（填儀器接口字母，部分儀器可重復使用）。

③為了控制B中通入SO2的速率，可以采取的措施是_____。

④NOSO4H遇水分解的化學方程式為______，若去掉裝置C會使NOSO4H的產量____（填“增大”、“減少”或“無影響”）。

（2）亞硝酰硫酸（NOSO4H）純度的測定。

準確稱取1.337g產品加入250mL碘量瓶中，加入60.00mL濃度為0.1000mol·L－1KMnO4標準溶液和10mL25%H2SO4溶液，然后搖勻。用0.2500mol·L－1Na2C2O4標準溶液滴定，消耗Na2C2O4溶液的體積20.00mL。

己知：ⅰ. + NOSO4H+ 、 + + +

ⅱ.

①完成反應ⅰ的離子方程式：

____+____________+____+____+____

②滴定終點的現象為________。

③產品的純度為_____%（保留兩位有效數字）。

Answer 1

【答案】蒸餾燒瓶 a→de→cb→de→f 調節裝置A中的分液漏斗活塞，控制硫酸溶液的滴加速度 （其他合理答案均給分） 減少 2 5 2 5 5 9 滴入最后一滴溶液后，溶液由淺紫色變為無色且半分鐘顏色不恢復 95

【解析】

NOSO4H遇水易水解，因此在制備過程中，要防止水進入發生裝置。利用70%H2SO4和Na2SO3制備SO2，SO2中含有水蒸氣，需要除去，利用濃硫酸除去水分；在B中發生反應，利用D裝置處理未反應的SO2，為了防止D中的水蒸氣通過漏斗進入裝置B，B和D之間需要用裝置C防止水進入B。

(1)①根據裝置的特點，儀器Ⅰ的名稱為蒸餾燒瓶；

②NOSO4H遇水易水解，因此在制備過程中，要防止水進入發生裝置。裝置A用于制備SO2，裝置B用于制備NOSO4H，裝置D用于尾氣吸收，為了防止水進入裝置B，AA、B之間，B和D之間需要加入裝置C，因此連接順序為a→de→cb→de→f；

③為了控制通入SO2的速率，裝置A用于制備SO2，可以通過調節裝置A中分液漏斗，來調節硫酸溶液的滴加速度，從而控制通入SO2的速率；

④NOSO4H與水反應生成HNO2和H2SO4，化學方程式為NOSO4H＋H2O=H2SO4＋HNO2；如果去掉裝置C，產物就會與進入裝置B中的水反應，會是的產物的量減少；

(2)①在酸性條件洗，MnO4－中Mn的化合價降低，生成Mn2＋，化合價降低5價；NOSO4H中，S的化合價為＋6，O的化合價－2，H的化合價＋1，則N的化合價為＋3，N的化合價從＋3升高到＋5，化合價升高2；根據化合價升降守恒，則MnO4－和NOSO4H的化學計量數之比為2：5，再根據電荷守恒和物料守恒，可得化學方程式為2MnO4－＋5NOSO4H＋2H2O=2Mn2＋＋5NO3－＋5SO42－＋9H＋；

②含有MnO4－的溶液本身具有顏色，為紫色；剛開始，KMnO4是過量的，溶液的顏色為紫色，加入Na2C2O4溶液滴定過量的KMnO4，溶液會從紫色變為無色，因此滴定終點的現象為滴入最后一滴Na2C2O4溶液后，溶液由淺紫色變為無色且半分鐘顏色不恢復；

③根據題意，KMnO4氧化了NOSO4H和Na2C2O4，則用總的KMnO4減去氧化Na2C2O4的KMnO4，可求得氧化NOSO4H的KMnO4，從而求得NOSO4H的質量。根據化學方程式，可得關系式2KMnO4～5Na2C2O5，則氧化Na2C2O4的KMnO4的物質的量；總的KMnO4的物質的量，則氧化NOSO4H的KMnO4的物質的量。根據化學方程式，可得關系式2KMnO4～5NOSO4H，則NOSO4H的物質的量，NOSO4H的質量，NOSO4H的純度。