Question

14．亚硝酸（HNO₂） 是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO₂，在工业上用于有机合成，既具有氧化性又具有还原性，而且氧化性比还原性突出得多．AgNO₂是一种难溶于水、易溶于酸的化合物．回答下列问题：

（1）写出亚硝酸的电离方程式HNO₂?H⁺+NO₂^-．
（2）人体正常的血红蛋白含有Fe²⁺．若误食亚硝酸盐（如NaNO₂），则导致血红蛋白中的Fe²⁺转化为Fe³⁺而中毒，服用维生素C可解毒．下列叙述不正确的是D（填序号）．
A．亚硝酸盐被还原                    B．维生素C是还原剂
C．维生素C将Fe³⁺还原为Fe²⁺          D．亚硝酸盐是还原剂
（3）由于亚硝酸盐对人体健康的损害不亚于农药，而NaNO₂和NaCl的外观相似，下列方法中，不能用来区分NaNO₂和NaCl的是B（填序号）．
A．测定这两种溶液的pH                  B．分别在两种溶液中滴加甲基橙
C．在酸性条件下加入KI-淀粉溶液来区别  D．用AgNO₃和HNO₃两种试剂来区别
（4）电解含Ce³⁺、NO₂^-的废水除去NO₂^-，其次是再生Ce⁴⁺，其原理如图1所示．Ce⁴⁺从电解槽的a（填字母序号）口流出．
（5）室温下，0.1mol/L的亚硝酸（HNO₂）、次氯酸的电离常数K_a分别为：7.1×10^-4、2.98×10^-8．将0.1mol/L的亚硝酸稀释100倍，c（H⁺）将减小（填“不变”、“增大”、“减小”）；K_a值将不变（填“不变”、“增大”、“减小”）．写出HNO₂、HClO、NaNO₂、NaClO四种物质之间发生的复分解反应的离子方程式HNO₂+ClO^-=NO₂^-+HClO．
（6）向20mL 0.01mol/L的HNO₂溶液中逐滴滴加相同浓度的NaOH溶液，测得混合液的pH随NaOH溶液的体积的变化如图2所示：（已知HNO₂的电离平衡常数为K=4.6×10^-4）则图中a点的c（H⁺）=2.14×10^-3mol/L，b点溶液呈酸性的原因是（结合离子方程式表示）NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，电离程度大于水解程度，可知溶液呈酸性（已知$\sqrt{4.6}$=2.14）

Answer 1

分析 （1）亚硝酸是弱电解质，在水溶液里只有部分电离；
（2）由题给信息可知Fe²⁺转化为Fe³⁺而中毒，服用维生素C可以解毒，说明在维生素C作用下Fe³⁺又转化为Fe²⁺；
（3）A．亚硝酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性，氯化钠是强酸强碱盐其水溶液呈中性；
B．甲基橙的变色范围是3.1-4.4；
C．酸性条件下，亚硝酸根离子能被碘离子还原生成一氧化氮，同时生成碘单质；
D．亚硝酸根离子不和银离子反应，氯离子和银离子反应生成白色沉淀；
（4）生成Ce⁴⁺为氧化反应，发生在阳极上，连接电源正极，因此从a口流出；
（5）亚硝酸为弱电解质，亚硝酸稀释，电离程度虽然增大，但溶液中氢离子浓度降低；其电离常数只与温度有关；
由相同浓度亚硝酸、次氯酸电离常数可知，亚硫酸酸性比次氯酸强，根据强酸制备弱酸书写离子方程式；
（6）由HNO₂?H++NO₂^-，K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（N{{O}_{2}}^{-}）}{c（HN{O}_{2}）}$≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{c（HN{O}_{3}）}$，4.6×10^-4≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{0.01}$，得到c（H⁺）=2.14×10^-3mol/L，b点溶液为HNO₂、NaNO₂混合溶液，且浓度比为1：1，由NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，电离程度大于水解程度，可知溶液呈酸性；

解答 解：（1）亚硝酸是弱电解质，在水溶液里只有部分电离，所以其电离方程式为HNO₂?H⁺+NO₂^-，
故答案为：HNO₂?H⁺+NO₂^-；
（2）服用维生素C可以解毒，说明在维生素C作用下Fe³⁺又转化为Fe²⁺，Fe元素化合价降低，被氧化，则维生素具有还原性，而亚硝酸盐，会导致Fe²⁺转化为Fe³⁺，说明亚硝酸盐具有氧化性，在反应中为氧化剂，所以维生素C是还原剂，
故答案为：D；
（3）A．亚硝酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性，氯化钠是强酸强碱盐其水溶液呈中性，相同物质的量浓度的两种溶液的pH不同，所以可以用测定这两种溶液的pH值鉴别，故A不选；
B．亚硝酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性，氯化钠是强酸强碱盐其水溶液呈中性，甲基橙的变色范围是3.1-4.4，所以亚硝酸钠和氯化钠溶液加入甲基橙后溶液都呈黄色，反应现象相同，所以不能用甲基橙鉴别，故B选；
C．在酸性条件下，亚硝酸钠和碘离子反应方程式为2NO2^-+2I^-+4H⁺=2NO↑+I₂+2H₂O，碘遇淀粉变蓝色，氯离子和碘离子不反应，所以反应现象不同，所以可以用酸性条件下的KI淀粉试液来区别，故C不选；
D．亚硝酸根离子不和银离子反应，氯离子和银离子反应生成不溶于硝酸的白色沉淀，反应现象不同，所以可以用AgNO₃和HNO₃两种试剂来区别，故D不选；
故答案为：B；
（4）生成Ce⁴⁺为氧化反应，发生在阳极上，连接电源正极，因此从a口流出，故答案为：a；
（5）亚硝酸为弱电解质，亚硝酸稀释，电离程度虽然增大，但溶液中氢离子浓度降低；其电离常数只与温度有关，与浓度无关，K_i值不发生变化；
由相同浓度亚硝酸、次氯酸电离常数可知，亚硫酸酸性比次氯酸强，可能相互之间发生的离子互换反应的离子方程式为：HNO₂+ClO^-=NO₂^-+HClO，
故答案为：减小；不变；HNO₂+ClO^-=NO₂^-+HClO；
（6）由HNO₂?H++NO₂^-，K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（N{{O}_{2}}^{-}）}{c（HN{O}_{2}）}$≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{c（HN{O}_{3}）}$，4.6×10^-4≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{0.01}$，得到c（H⁺）=2.14×10^-3mol/L，b点溶液为HNO₂、NaNO₂混合溶液，且浓度比为1：1，由NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，电离程度大于水解程度，可知溶液呈酸性，
故答案为：2.14×10^-3mol/L；NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，电离程度大于水解程度，可知溶液呈酸性；

点评 本题考查较综合，涉及电极反应式的书写、氧化还原反应原理以及弱电解质的电离等，注重高频考点的考查，综合考查化学反应原理，把握习题中的信息的应用为解答的关键，注意知识的迁移应用，题目难度中等．