Question

9．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(fā)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(jù)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②、⑤（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）請完成并配平以下化學方程式：□Al+□NaNO₃+□NaOH═□NaAlO₂+□N₂↑+□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(jīng)過兩步反應被氧化成NO₃ˉ．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”），
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃ˉ（aq）的熱化學方程式是：NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═NO₃^-（aq）+H₂O（l）+2H⁺（aq）△H=-346kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）氧化還原反應中，化合價降低元素所在的反應物是氧化劑；
（2）根據(jù)反應時有沉淀、氣體、顏色變化等明顯現(xiàn)象選擇試劑；
（3）選擇試劑時要考慮：既能使NaNO₂轉化又無二次污染；
（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）2NaNO₂+4HI═2NO+I₂+2NaI+2H₂O，氮元素的化合價降低，所以NaNO₂是氧化劑，
故答案為：NaNO₂；
（2）①水、③淀粉、④白酒與NaNO₂都不反應，所以無明顯現(xiàn)象；KI與NaNO₂反應生成I₂必須在酸性條件下才能反應，食醋會電離出微量的氫離子，碘化鉀在食醋本身帶的溶劑水中電離出碘離子，亞硝酸鈉電離出亞硝酸根與鈉離子，發(fā)生反應生成碘單質，I₂使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍，
故答案為：②⑤；
（3）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．方程式為NaNO₂+NH₄Cl═NaCl+N₂↑+2H₂O，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，
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：10Al+6NaNO₃+4NaOH═10NaAlO₂+3N₂↑+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；
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、熱化學反應方程式等，為高頻考點，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．