Question

10．从含氮化合物资料中查得：HNO₂是一种不稳定的弱酸，Ki=4.6×10^-4；NaNO₂是一种白色易溶于水的固体，俗称工业盐．
（1）N原子最外层电子的轨道排布式为2s²2p³；下列选项可作为比较氮和氧非金属性强弱的判断依据的是ac．
a．氢化物稳定性：H₂O＞NH₃ b．沸点：H₂O＞NH₃
c．NO中N为+2价，O为-2价  d．碱性：NH₃＞H₂O．
（2）误食NaNO₂会导致血红蛋白中的二价铁转化为三价铁而引起中毒，该过程中NaNO₂发生还原反应（填“氧化”或“还原”，下同）；服用维生素C可解毒，说明维生素C具有还原性．
（3）把NaNO₂加入新制的氯水中，氯水褪色，产物之一是NaNO₃，写出该反应的化学方程式：NaNO₂+Cl₂+H₂O=NaNO₃+2HCl；若生成0.1mol NaNO₃，转移电子数为0.2N_A．
（4）将同为0.1mol/L的HNO₂溶液与Na₂CO₃溶液等体积混合，充分反应后，溶液中阴离子浓度由大到小的顺序为：c（NO₂^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）（用离子符号表示）
已知：H₂CO₃=4.3×10^-7 　　Ka=5.6×10^-11．

Answer 1

分析 （1）氮原子核外电子数为7，根据能量最低原理书写最外层电子排布式；
比较非金属性的强弱，可根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，与氢气反应的剧烈程度，氢化物的稳定性，单质之间的置换反应等，对应阴离子的还原性强弱等；
（2）反应中Fe元素的化合价升高，则N元素的化合价降低；维生素C可解毒，说明维生素C能把铁离子还原为亚铁离子；
（3）把新制的氯水加到NaNO₂溶液中，二者发生氧化还原反应生成NaNO₃和HCl；反应中1molNaNO₂失去2mol电子；
（4）HNO₂的电离常数大于H₂CO₃，则HNO₂的酸性强，HNO₂溶液与Na₂CO₃溶液等体积混合生成NaNO₂和NaHCO₃，二者均能水解显碱性，HCO₃^-的水解程度大；

解答 解：（1）氮原子核外电子数为7，基态原子核外电子排布为1S¹2S²2P³，故最外层电子排布式为2s²2p³；
a．氢化物的稳定性越强，其非金属性越强，已知氢化物稳定性：H₂O＞NH₃ ，则非金属性O大于N，故a正确；
b．氢化物的沸点属于物理性质，与元素的非金属性无关，所以不能根据沸点：H₂O＞NH₃，来比较O与N的非金属性，故b错误；
c．化合物中非金属性强的元素吸引电子能力强先负价，已知NO中N为+2价，O为-2价，所以非金属性O大于N，故c正确；
d．不能根据氢化物的碱性判断元素的非金属性，故d错误；
故答案为：2s²2p³；ac；
（2）反应中Fe元素的化合价升高，则N元素的化合价降低，所以NaNO₂作氧化剂，发生还原反应；维生素C可解毒，说明维生素C能把铁离子还原为亚铁离子，维生素C作还原剂，具有还原性；
故答案为：还原；还原；
（3）氯水加到NaNO₂溶液中，二者发生氧化还原反应生成NaNO₃和HCl，反应的化学方程式为：NaNO₂+Cl₂+H₂O=NaNO₃+2HCl，反应中1molNaNO₂失去2mol电子生成1mol；若生成0.1mol NaNO₃，则转移0.2mol电子，即0.2N_A；
故答案为：NaNO₂+Cl₂+H₂O=NaNO₃+2HCl；0.2N_A；
（4）HNO₂的电离常数大于H₂CO₃，则HNO₂的酸性强，HNO₂溶液与Na₂CO₃溶液等体积混合生成NaNO₂和NaHCO₃，二者均能水解显碱性，但是HCO₃^-的水解程度大，HCO₃^-还能发生很少量的电离，则溶液中阴离子浓度关系为c（NO₂^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）；
故答案为：c（NO₂^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）．

点评 本题考查了电子排布式、元素非金属性强弱的判断、氧化还原反应、离子浓度大小比较等，题目难度中等，题目涉及的知识点较多，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力，注意把握电离常数与酸性强弱的关系．