Question

14．亞硝酸（HNO₂） 是一種弱酸，且不穩定，易分解生成NO和NO₂，在工業上用于有機合成，既具有氧化性又具有還原性，而且氧化性比還原性突出得多．AgNO₂是一種難溶于水、易溶于酸的化合物．回答下列問題：

（1）寫出亞硝酸的電離方程式HNO₂?H⁺+NO₂^-．
（2）人體正常的血紅蛋白含有Fe²⁺．若誤食亞硝酸鹽（如NaNO₂），則導致血紅蛋白中的Fe²⁺轉化為Fe³⁺而中毒，服用維生素C可解毒．下列敘述不正確的是D（填序號）．
A．亞硝酸鹽被還原                    B．維生素C是還原劑
C．維生素C將Fe³⁺還原為Fe²⁺          D．亞硝酸鹽是還原劑
（3）由于亞硝酸鹽對人體健康的損害不亞于農藥，而NaNO₂和NaCl的外觀相似，下列方法中，不能用來區分NaNO₂和NaCl的是B（填序號）．
A．測定這兩種溶液的pH                  B．分別在兩種溶液中滴加甲基橙
C．在酸性條件下加入KI-淀粉溶液來區別  D．用AgNO₃和HNO₃兩種試劑來區別
（4）電解含Ce³⁺、NO₂^-的廢水除去NO₂^-，其次是再生Ce⁴⁺，其原理如圖1所示．Ce⁴⁺從電解槽的a（填字母序號）口流出．
（5）室溫下，0.1mol/L的亞硝酸（HNO₂）、次氯酸的電離常數K_a分別為：7.1×10^-4、2.98×10^-8．將0.1mol/L的亞硝酸稀釋100倍，c（H⁺）將減小（填“不變”、“增大”、“減小”）；K_a值將不變（填“不變”、“增大”、“減小”）．寫出HNO₂、HClO、NaNO₂、NaClO四種物質之間發生的復分解反應的離子方程式HNO₂+ClO^-=NO₂^-+HClO．
（6）向20mL 0.01mol/L的HNO₂溶液中逐滴滴加相同濃度的NaOH溶液，測得混合液的pH隨NaOH溶液的體積的變化如圖2所示：（已知HNO₂的電離平衡常數為K=4.6×10^-4）則圖中a點的c（H⁺）=2.14×10^-3mol/L，b點溶液呈酸性的原因是（結合離子方程式表示）NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，電離程度大于水解程度，可知溶液呈酸性（已知$\sqrt{4.6}$=2.14）

Answer 1

分析 （1）亞硝酸是弱電解質，在水溶液里只有部分電離；
（2）由題給信息可知Fe²⁺轉化為Fe³⁺而中毒，服用維生素C可以解毒，說明在維生素C作用下Fe³⁺又轉化為Fe²⁺；
（3）A．亞硝酸鈉是強堿弱酸鹽其水溶液呈堿性，氯化鈉是強酸強堿鹽其水溶液呈中性；
B．甲基橙的變色范圍是3.1-4.4；
C．酸性條件下，亞硝酸根離子能被碘離子還原生成一氧化氮，同時生成碘單質；
D．亞硝酸根離子不和銀離子反應，氯離子和銀離子反應生成白色沉淀；
（4）生成Ce⁴⁺為氧化反應，發生在陽極上，連接電源正極，因此從a口流出；
（5）亞硝酸為弱電解質，亞硝酸稀釋，電離程度雖然增大，但溶液中氫離子濃度降低；其電離常數只與溫度有關；
由相同濃度亞硝酸、次氯酸電離常數可知，亞硫酸酸性比次氯酸強，根據強酸制備弱酸書寫離子方程式；
（6）由HNO₂?H++NO₂^-，K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（N{{O}_{2}}^{-}）}{c（HN{O}_{2}）}$≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{c（HN{O}_{3}）}$，4.6×10^-4≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{0.01}$，得到c（H⁺）=2.14×10^-3mol/L，b點溶液為HNO₂、NaNO₂混合溶液，且濃度比為1：1，由NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，電離程度大于水解程度，可知溶液呈酸性；

解答 解：（1）亞硝酸是弱電解質，在水溶液里只有部分電離，所以其電離方程式為HNO₂?H⁺+NO₂^-，
故答案為：HNO₂?H⁺+NO₂^-；
（2）服用維生素C可以解毒，說明在維生素C作用下Fe³⁺又轉化為Fe²⁺，Fe元素化合價降低，被氧化，則維生素具有還原性，而亞硝酸鹽，會導致Fe²⁺轉化為Fe³⁺，說明亞硝酸鹽具有氧化性，在反應中為氧化劑，所以維生素C是還原劑，
故答案為：D；
（3）A．亞硝酸鈉是強堿弱酸鹽其水溶液呈堿性，氯化鈉是強酸強堿鹽其水溶液呈中性，相同物質的量濃度的兩種溶液的pH不同，所以可以用測定這兩種溶液的pH值鑒別，故A不選；
B．亞硝酸鈉是強堿弱酸鹽其水溶液呈堿性，氯化鈉是強酸強堿鹽其水溶液呈中性，甲基橙的變色范圍是3.1-4.4，所以亞硝酸鈉和氯化鈉溶液加入甲基橙后溶液都呈黃色，反應現象相同，所以不能用甲基橙鑒別，故B選；
C．在酸性條件下，亞硝酸鈉和碘離子反應方程式為2NO2^-+2I^-+4H⁺=2NO↑+I₂+2H₂O，碘遇淀粉變藍色，氯離子和碘離子不反應，所以反應現象不同，所以可以用酸性條件下的KI淀粉試液來區別，故C不選；
D．亞硝酸根離子不和銀離子反應，氯離子和銀離子反應生成不溶于硝酸的白色沉淀，反應現象不同，所以可以用AgNO₃和HNO₃兩種試劑來區別，故D不選；
故答案為：B；
（4）生成Ce⁴⁺為氧化反應，發生在陽極上，連接電源正極，因此從a口流出，故答案為：a；
（5）亞硝酸為弱電解質，亞硝酸稀釋，電離程度雖然增大，但溶液中氫離子濃度降低；其電離常數只與溫度有關，與濃度無關，K_i值不發生變化；
由相同濃度亞硝酸、次氯酸電離常數可知，亞硫酸酸性比次氯酸強，可能相互之間發生的離子互換反應的離子方程式為：HNO₂+ClO^-=NO₂^-+HClO，
故答案為：減小；不變；HNO₂+ClO^-=NO₂^-+HClO；
（6）由HNO₂?H++NO₂^-，K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（N{{O}_{2}}^{-}）}{c（HN{O}_{2}）}$≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{c（HN{O}_{3}）}$，4.6×10^-4≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{0.01}$，得到c（H⁺）=2.14×10^-3mol/L，b點溶液為HNO₂、NaNO₂混合溶液，且濃度比為1：1，由NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，電離程度大于水解程度，可知溶液呈酸性，
故答案為：2.14×10^-3mol/L；NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，電離程度大于水解程度，可知溶液呈酸性；

點評 本題考查較綜合，涉及電極反應式的書寫、氧化還原反應原理以及弱電解質的電離等，注重高頻考點的考查，綜合考查化學反應原理，把握習題中的信息的應用為解答的關鍵，注意知識的遷移應用，題目難度中等．