Question

15．NaNO₂因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒．已知NaNO₂能发生如下反应：2NaNO₂+4HI═2NO↑+I₂+2NaI+2H₂O．

（1）上述反应中氧化剂是NaNO₂．
（2）根据上述反应，鉴别NaNO₂和NaCl．可选用的物质有：①水、②碘化钾淀粉试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋，你认为必须选用的物质有①②⑤（填序号）．
（3）某厂废液中，含有2%～5%的NaNO₂，直接排放会造成污染，下列试剂能使NaNO₂转化为不引起二次污染的N₂的是B（填编号）．
A．NaCl        B．NH₄Cl        C．HNO₃       D．浓H₂SO₄
（4）请配平以下化学方程式：
10Al+6NaNO₃+4NaOH═10NaAlO₂+3N₂↑+2H₂O．若反应过程中转移5mol e^-，则生成标准状况下N₂的体积为11.2L．
（5）在微生物作用的条件下，NH₄⁺经过两步反应被氧化成NO₃^-．两步反应的能量变化示意图如图：
①第一步反应是放热反应（填“放热”或“吸热”），判断依据是反应物总能量大于生成物总能量．
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）的热化学方程式是NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）反应中N元素的化合价降低，I元素的化合价升高；
（2）由2NaNO₂+4HI═2NO↑+I₂+2NaI+2H₂O可知，鉴别NaNO₂和NaCl，可利用碘的特性分析；
（3）NaNO₂具有氧化性，能使NaNO₂转化为不引起二次污染的N₂的物质应具有还原性；
（4）Al元素的化合价由0升高为+3价，N元素的化合价由+5价降低为0，由电子守恒及原子守恒分析；
（5）①第一步反应中，反应物总能量大于生成物总能量；
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）可由两步反应加和得到．

解答 解：（1）反应中N元素的化合价降低，I元素的化合价升高，则氧化剂是NaNO₂，故答案为：NaNO₂；
（2）由2NaNO₂+4HI═2NO↑+I₂+2NaI+2H₂O可知，鉴别NaNO₂和NaCl，则选择①水②碘化钾淀粉试纸⑤食醋，变蓝的为NaNO₂，故答案为：①②⑤；
（3）NaNO₂具有氧化性，能使NaNO₂转化为不引起二次污染的N₂的物质应具有还原性，只有选项B符合，故答案为：B；
（4）Al元素的化合价由0升高为+3价，N元素的化合价由+5价降低为0，该反应还应生成水，由电子守恒及原子守恒可知，反应为10Al+6NaNO₃+4NaOH═10NaAlO₂+3N₂↑+2H₂O，过程中转移5mol e^-，则生成标准状况下N₂的体积为5mol×$\frac{3}{30}$×22.4L/mol=11.2L，
故答案为：10；6；4；10；3；2H₂O；11.2；
（5）①第一步反应中，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，△H＜0，故答案为：放热；反应物总能量大于生成物总能量；
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）可由两步反应加和得到，热化学方程式为NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol，
故答案为：NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol．

点评 本题考查较综合，涉及氧化还原反应、配平，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重氧化还原反应及能量变化的考查，注意从元素化合价角度及图象角度分析，题目难度不大．