Question

10．從含氮化合物資料中查得：HNO₂是一種不穩定的弱酸，Ki=4.6×10^-4；NaNO₂是一種白色易溶于水的固體，俗稱工業鹽．
（1）N原子最外層電子的軌道排布式為2s²2p³；下列選項可作為比較氮和氧非金屬性強弱的判斷依據的是ac．
a．氫化物穩定性：H₂O＞NH₃ b．沸點：H₂O＞NH₃
c．NO中N為+2價，O為-2價  d．堿性：NH₃＞H₂O．
（2）誤食NaNO₂會導致血紅蛋白中的二價鐵轉化為三價鐵而引起中毒，該過程中NaNO₂發生還原反應（填“氧化”或“還原”，下同）；服用維生素C可解毒，說明維生素C具有還原性．
（3）把NaNO₂加入新制的氯水中，氯水褪色，產物之一是NaNO₃，寫出該反應的化學方程式：NaNO₂+Cl₂+H₂O=NaNO₃+2HCl；若生成0.1mol NaNO₃，轉移電子數為0.2N_A．
（4）將同為0.1mol/L的HNO₂溶液與Na₂CO₃溶液等體積混合，充分反應后，溶液中陰離子濃度由大到小的順序為：c（NO₂^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）（用離子符號表示）
已知：H₂CO₃=4.3×10^-7 　　Ka=5.6×10^-11．

Answer 1

分析 （1）氮原子核外電子數為7，根據能量最低原理書寫最外層電子排布式；
比較非金屬性的強弱，可根據最高價氧化物對應水化物的酸性強弱，與氫氣反應的劇烈程度，氫化物的穩定性，單質之間的置換反應等，對應陰離子的還原性強弱等；
（2）反應中Fe元素的化合價升高，則N元素的化合價降低；維生素C可解毒，說明維生素C能把鐵離子還原為亞鐵離子；
（3）把新制的氯水加到NaNO₂溶液中，二者發生氧化還原反應生成NaNO₃和HCl；反應中1molNaNO₂失去2mol電子；
（4）HNO₂的電離常數大于H₂CO₃，則HNO₂的酸性強，HNO₂溶液與Na₂CO₃溶液等體積混合生成NaNO₂和NaHCO₃，二者均能水解顯堿性，HCO₃^-的水解程度大；

解答 解：（1）氮原子核外電子數為7，基態原子核外電子排布為1S¹2S²2P³，故最外層電子排布式為2s²2p³；
a．氫化物的穩定性越強，其非金屬性越強，已知氫化物穩定性：H₂O＞NH₃ ，則非金屬性O大于N，故a正確；
b．氫化物的沸點屬于物理性質，與元素的非金屬性無關，所以不能根據沸點：H₂O＞NH₃，來比較O與N的非金屬性，故b錯誤；
c．化合物中非金屬性強的元素吸引電子能力強先負價，已知NO中N為+2價，O為-2價，所以非金屬性O大于N，故c正確；
d．不能根據氫化物的堿性判斷元素的非金屬性，故d錯誤；
故答案為：2s²2p³；ac；
（2）反應中Fe元素的化合價升高，則N元素的化合價降低，所以NaNO₂作氧化劑，發生還原反應；維生素C可解毒，說明維生素C能把鐵離子還原為亞鐵離子，維生素C作還原劑，具有還原性；
故答案為：還原；還原；
（3）氯水加到NaNO₂溶液中，二者發生氧化還原反應生成NaNO₃和HCl，反應的化學方程式為：NaNO₂+Cl₂+H₂O=NaNO₃+2HCl，反應中1molNaNO₂失去2mol電子生成1mol；若生成0.1mol NaNO₃，則轉移0.2mol電子，即0.2N_A；
故答案為：NaNO₂+Cl₂+H₂O=NaNO₃+2HCl；0.2N_A；
（4）HNO₂的電離常數大于H₂CO₃，則HNO₂的酸性強，HNO₂溶液與Na₂CO₃溶液等體積混合生成NaNO₂和NaHCO₃，二者均能水解顯堿性，但是HCO₃^-的水解程度大，HCO₃^-還能發生很少量的電離，則溶液中陰離子濃度關系為c（NO₂^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）；
故答案為：c（NO₂^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）．

點評 本題考查了電子排布式、元素非金屬性強弱的判斷、氧化還原反應、離子濃度大小比較等，題目難度中等，題目涉及的知識點較多，側重于考查學生對基礎知識的綜合應用能力，注意把握電離常數與酸性強弱的關系．