Question

13．亞硝酸（HNO₂）是一種弱酸，且不穩定，易分解生成NO、NO₂和H₂O．它能被常見的強氧化劑氧化，在酸性溶液中它又是一種氧化劑，如能把Fe²⁺氧化成Fe³⁺．AgNO₂是一種難溶于水、易溶于酸的化合物．試回答下列問題：
（1）常溫下，NaNO₂溶液的pH＞（填“＞”、“＜”或“=”）7，其原因是NO₂+H₂O?HNO₂+OH^-（用離子方程式表示）
（2）NaNO₂能和HI發生反應：2NaNO₂+4HI═2NO+I₂+2NaI+2H₂O，若有0.5mol的還原劑被氧化，則消耗氧化劑0.5mol，該過程中轉移的電子數為0.5N_A．
（3）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）某工廠廢液中含2%的NaNO₂，直接排放會造成污染，下列試劑中：①NaCl ②NH₄Cl③H₂O₂ ④濃硫酸，能使其轉化為不引起二次污染的N₂的是②（填序號），反應的離子方程式為NO₂^-+NH₄⁺═N₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）亞硝酸（HNO₂）是一種弱酸，NaNO₂溶液中NO₂^-離子水解，結合水電離出的氫離子促進水電離，溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液顯堿性；
（2）2NaNO₂+4HI═2NO+I₂+2NaI+2H₂O中，N元素的化合價降低，I元素的化合價升高，結合電子守恒計算；
（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）常見的大氣污染分為一次污染和二次污染，二次污染物是排入環境中的一次污染物在物理化學因素或微生物作用下發生變化所生成的新污染物．NaNO₂是一種有毒致癌物，直接排放會造成污染，使NaNO₂轉化為不引起二次污染的N₂，需要具有還原性的物質將其氧化生成氮氣，據此分析解答．

解答 解：（1）亞硝酸（HNO₂）是一種弱酸，NaNO₂溶液中NO₂^-離子水解，結合水電離出的氫離子促進水電離，溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液顯堿性，離子方程式為：NO₂+H₂O?HNO₂+OH^-，
故答案為：＞；NO₂+H₂O?HNO₂+OH^-；
（2）2NaNO₂+4HI═2NO+I₂+2NaI+2H₂O中，2NaNO₂反應，N元素的化合價降低，+3價變化為+2價，電子轉移2mol，被氧化HI2mol，I元素的化合價升高，-1價變化為0價電子轉移2mol，則NaNO₂為氧化劑，HI為還原劑，有0.5mol的還原劑被氧化，則被還原的氧化劑有0.5mol，該過程中轉移的電子數為0.5N_A，
故答案為：0.5；0.5N_A；
（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）NaNO₂是一種有毒致癌物，使NaNO₂轉化為不引起二次污染的N₂，NaNO₂→N₂是被還原，必須加還原劑；N元素氧化性弱于O和Cl元素，故只能加NH₄Cl作還原劑，亞硝酸鈉中氮得到3電子指向氮氣中的氮，氯化銨中氮失去3電子指向氮氣中的氮，反應的離子方程式為NO₂^-+NH₄⁺═N₂↑+2H₂O，
故答案為：②；NO₂^-+NH₄⁺═N₂↑+2H₂O．

點評 本題考查較綜合，涉及氧化還原反應、離子檢驗等，為高頻考點，把握發生的反應、物質的性質為解答的關鍵，側重分析與計算能力及綜合應用能力的考查，題目難度中等．