Question

18．氮的化合物丰富多彩．
Ⅰ．（1）已知：氮化钠（Na₂N）在温度高于37℃时分解为Na和N；
①Na₂N（s）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Na（s）+$\frac{1}{2}$N₂（g）△H₁=akJ/mol；
N₂与Na反应生成的叠氮化钠（NaN₃）
②2Na（s）+3N₂（g）=Na₂N（s），△H₂=bkJ/mol；
③N2（g）+3H₂（g）=2NH₃（g），△H₃=ckJ/mol；
请写出叠氮化钠（NaN₃）与H3在催化剂作用下生成氮化钠（Na₃N）和NH₃（g）的热化学方程式：3NaN₃（s）+12H₂（g）=Na₃N（s）+8NH₃（g）△H=（4c-$\frac{3}{2}$b-a）kJ/mol．
Ⅱ．亚硝酸钠（NaNO₂）是一种白色或淡黄色的粉水状工业盐．请回答下列问题：
（2）NaNO₂既有氧化性有还原性，在酸性溶液中能与KI反应成单质碘和一种能与人体血红蛋白结合的气体，该反应的离子方程式为4H⁺+2NO₂^-+2I^-=I₂+2NO↑+2H₂O，若生成的气体在标准状况下的体积为11.2L，则反应中转移电子的物质的量为0.5mol．
（3）实验测得 0.1mol•L^-1的NaNO₂溶液的 pH 约为9，其原因是NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-．
（请用离子方程式表示），NaNO₂溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（NO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（4）AgNO₂是一种微液溶于水，但能浓醋酸的白色固体，NaNO₂也具有咸味，外观上和食盐无明显区别，鉴别食盐和NaNO₂的实验操作是分别取少量的两种盐于试管中，分别滴加AgNO₃溶液，然后再加入醋酸，若得到白色沉淀，则被检测的为食盐，若没有沉淀产生，则被检测的为NaNO₂．
（5）工业上可利用NO、NO的混合气体与NaOH溶液反应制备NaNO₂，该反成的化学方程式为NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O．
（6）亚硝酸钠加热分解放出有刺激性气味的气体，该气体可能是C（填字母）．
A．N₂B．NH₃C．NO₂D．SO₂．

Answer 1

分析 （1）依据已知热化学方程式构建目标方程式，根据盖斯定律计算得到目标方程式的反应热；
（2）亚硝酸钠具有氧化性，酸性条件下能氧化碘离子生成碘，另一产物是一种能与人体血红蛋白结合的气体为一氧化氮；该反应中N化合价变化为（+3→+2），I化合价变化为（-1→0），根据得失电子守恒书写方程式和计算反应中转移电子数；
（3）亚硝酸钠是强碱弱酸盐，亚硝酸根离子水解而使其溶液呈碱性，据此判断NaNO₂溶液中各离子浓度大小；
（4）根据亚硝酸钠和氯化钠的不同性质来进行区分；
（5）用NO、NO的混合气体与NaOH溶液反应制备NaNO₂，为N元素的价态归中反应，根据得失电子守恒和原子守恒书写；
（6）根据质量守恒定律和N₂、NH₃、NO₂、SO₂的物理性质判断．

解答 解：（1）已知①Na₃N（s）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Na（s）+$\frac{1}{2}$N₂（g）△H₁=akJ/mol；
②2Na（s）+3N₂（g）=Na₃N（s），△H₂=bkJ/mol；
③N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g），△H₃=ckJ/mol；
叠氮化钠（NaN₃）与H₂在催化剂作用下生成氮化钠（Na₃N）和NH₃（g）的化学方程式为：3NaN₃（s）+12H₂（g）=Na₃N（s）+8NH₃（g），
由③×4-$\frac{3}{2}$×②-①可得，所以叠氮化钠（NaN₃）与H₂在催化剂作用下生成氮化钠（Na₃N）和NH₃（g）的热化学方程式为：3NaN₃（s）+12H₂（g）=Na₃N（s）+8NH₃（g）△H=（4c-$\frac{3}{2}$b-a）kJ/mol，
故答案为：3NaN₃（s）+12H₂（g）=Na₃N（s）+8NH₃（g）△H=（4c-$\frac{3}{2}$b-a）kJ/mol；
（2）在酸性溶液中亚硝酸钠能与KI反应成单质碘和一种能与人体血红蛋白结合的气体为NO，根据得失电子守恒和原子守恒，该反应的离子方程式为：4H⁺+2NO₂^-+2I^-=I₂+2NO↑+2H₂O，该反应中N化合价变化为（+3→+2），I化合价变化为（-1→0），若生成的气体在标准状况下的体积为11.2L，即生成0.5molNO，转移的电子数为0.5mol，
故答案为：4H⁺+2NO₂^-+2I^-=I₂+2NO↑+2H₂O；0.5mol；
（3）亚硝酸钠是强碱弱酸盐，亚硝酸根离子水解：NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），所以离子浓度大小关系是c（Na⁺）＞c（NO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-；c（Na⁺）＞c（NO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）AgNO₂是一种微液溶于水的盐，但能溶于浓醋酸的白色固体，分别取少量的两种盐于试管中，分别滴加AgNO₃溶液，然后再加入醋酸，若得到白色沉淀，则被检测的为食盐，白色沉淀为氯化银，若没有沉淀产生，则被检测的为NaNO₂，
故答案为：分别取少量的两种盐于试管中，分别滴加AgNO₃溶液，然后再加入醋酸，若得到白色沉淀，则被检测的为食盐，若没有沉淀产生，则被检测的为NaNO₂；
（5）利用NO、NO₂的混合气体与NaOH溶液反应制备NaNO₂，N元素的化合价的变化为升高（+2→+3）、降低（+4→+3），根据得失电子守恒和原子守恒，该反成的化学方程式为：NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O，
故答案为：NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O；
（6）A．N₂是无色无味的气体，故A错误；
B．根据质量守恒定律，反应物中不能含氢元素，不会生成NH₃，故B错误；
C．NO₂是红棕色有刺激性气味的气体，故C正确；
D．根据质量守恒定律，反应物中不能含硫元素，不会生成SO₂，故D错误；
故选C．

点评 本题考查热化学方程式的书写、以电解质的电离为载体考查了离子浓度大小的比较物质的判断等知识点，明确物质的性质是解本题关键，题目难度中等．