Question

15．NaNO₂因外觀和食鹽相似，又有咸味，容易使人誤食中毒．已知NaNO₂能發生如下反應：2NaNO₂+4HI═2NO↑+I₂+2NaI+2H₂O．

（1）上述反應中氧化劑是NaNO₂．
（2）根據上述反應，鑒別NaNO₂和NaCl．可選用的物質有：①水、②碘化鉀淀粉試紙、③淀粉、④白酒、⑤食醋，你認為必須選用的物質有①②⑤（填序號）．
（3）某廠廢液中，含有2%～5%的NaNO₂，直接排放會造成污染，下列試劑能使NaNO₂轉化為不引起二次污染的N₂的是B（填編號）．
A．NaCl        B．NH₄Cl        C．HNO₃       D．濃H₂SO₄
（4）請配平以下化學方程式：
10Al+6NaNO₃+4NaOH═10NaAlO₂+3N₂↑+2H₂O．若反應過程中轉移5mol e^-，則生成標準狀況下N₂的體積為11.2L．
（5）在微生物作用的條件下，NH₄⁺經過兩步反應被氧化成NO₃^-．兩步反應的能量變化示意圖如圖：
①第一步反應是放熱反應（填“放熱”或“吸熱”），判斷依據是反應物總能量大于生成物總能量．
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）的熱化學方程式是NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）反應中N元素的化合價降低，I元素的化合價升高；
（2）由2NaNO₂+4HI═2NO↑+I₂+2NaI+2H₂O可知，鑒別NaNO₂和NaCl，可利用碘的特性分析；
（3）NaNO₂具有氧化性，能使NaNO₂轉化為不引起二次污染的N₂的物質應具有還原性；
（4）Al元素的化合價由0升高為+3價，N元素的化合價由+5價降低為0，由電子守恒及原子守恒分析；
（5）①第一步反應中，反應物總能量大于生成物總能量；
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）可由兩步反應加和得到．

解答 解：（1）反應中N元素的化合價降低，I元素的化合價升高，則氧化劑是NaNO₂，故答案為：NaNO₂；
（2）由2NaNO₂+4HI═2NO↑+I₂+2NaI+2H₂O可知，鑒別NaNO₂和NaCl，則選擇①水②碘化鉀淀粉試紙⑤食醋，變藍的為NaNO₂，故答案為：①②⑤；
（3）NaNO₂具有氧化性，能使NaNO₂轉化為不引起二次污染的N₂的物質應具有還原性，只有選項B符合，故答案為：B；
（4）Al元素的化合價由0升高為+3價，N元素的化合價由+5價降低為0，該反應還應生成水，由電子守恒及原子守恒可知，反應為10Al+6NaNO₃+4NaOH═10NaAlO₂+3N₂↑+2H₂O，過程中轉移5mol e^-，則生成標準狀況下N₂的體積為5mol×$\frac{3}{30}$×22.4L/mol=11.2L，
故答案為：10；6；4；10；3；2H₂O；11.2；
（5）①第一步反應中，反應物總能量大于生成物總能量，則該反應為放熱反應，△H＜0，故答案為：放熱；反應物總能量大于生成物總能量；
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）可由兩步反應加和得到，熱化學方程式為NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol，
故答案為：NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol．

點評 本題考查較綜合，涉及氧化還原反應、配平，為高頻考點，把握反應中元素的化合價變化為解答的關鍵，側重氧化還原反應及能量變化的考查，注意從元素化合價角度及圖象角度分析，題目難度不大．