Question

9．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②、⑤（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）请完成并配平以下化学方程式：□Al+□NaNO₃+□NaOH═□NaAlO₂+□N₂↑+□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NO₃ˉ．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”），
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃ˉ（aq）的热化学方程式是：NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═NO₃^-（aq）+H₂O（l）+2H⁺（aq）△H=-346kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）氧化还原反应中，化合价降低元素所在的反应物是氧化剂；
（2）根据反应时有沉淀、气体、颜色变化等明显现象选择试剂；
（3）选择试剂时要考虑：既能使NaNO₂转化又无二次污染；
（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）2NaNO₂+4HI═2NO+I₂+2NaI+2H₂O，氮元素的化合价降低，所以NaNO₂是氧化剂，
故答案为：NaNO₂；
（2）①水、③淀粉、④白酒与NaNO₂都不反应，所以无明显现象；KI与NaNO₂反应生成I₂必须在酸性条件下才能反应，食醋会电离出微量的氢离子，碘化钾在食醋本身带的溶剂水中电离出碘离子，亚硝酸钠电离出亚硝酸根与钠离子，发生反应生成碘单质，I₂使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，
故答案为：②⑤；
（3）NaNO₂→N₂是被还原，必须加还原剂；N元素氧化性弱于O和Cl元素，故只能加NH₄Cl作还原剂．方程式为NaNO₂+NH₄Cl═NaCl+N₂↑+2H₂O，亚硝酸钠中氮得到3电子指向氮气中的氮，氯化铵中氮失去3电子指向氮气中的氮，
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：10Al+6NaNO₃+4NaOH═10NaAlO₂+3N₂↑+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；
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、热化学反应方程式等，为高频考点，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．