Question

13．亞硝酸（HN0₂）在工業(yè)上用于有機(jī)合成，既具有氧化性又具有還原性，而且氧化性比還原性突出得多．回答下列問題：
（1）亞硝酸是一種中強(qiáng)酸，寫出其電離方程式HN0₂?H⁺+N0₂^-．
（2）HNO₂及NaN0₂均可將溶液中的I^-氧化為I₂，這個(gè)反應(yīng)可用于分析測定．
①HNO₂中，N元素的化合價(jià)為+3．
②在酸性條件下，NaN0₂與KI按物質(zhì)的量之比l：1恰好完全反應(yīng)，含氮產(chǎn)物為NO（填化學(xué)式）．
③要得到穩(wěn)定的HN0₂溶液，可以往冷的濃NaN0₂溶液中加入或通入某種物質(zhì)，下列物質(zhì)中不適合使用的是bde（填序號(hào)）．
a．磷酸   b．二氧化碳   c．稀硫酸   d．二氧化硫   e．次氯酸
（3）HNO₂的工業(yè)制法是：將二氧化氮和一氧化氮的混合物溶解在接近零度的水中，即生成亞硝酸的水溶液．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：NO₂+NO+H₂O=2HNO₂
（4）亞硝酸鹽對(duì)人體健康的損害不亞于農(nóng)藥．可采用電解法除去．電解含Ce³⁺、NO₂^-的廢水除去NO₂^-，其次是再生Ce⁴⁺，其原理如圖所示．
①Ce⁴⁺從電解槽的a（填字母序號(hào)）口流出．
②寫出陰極的電極反應(yīng)式NO₂^-+2H⁺+e^-=NO↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）亞硝酸是弱電解質(zhì)，在水溶液里只有部分電離；
（2）①根據(jù)化合價(jià)規(guī)則確定元素的化合價(jià)；
②酸性條件下，亞硝酸根離子和碘離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，碘離子被氧化生成碘單質(zhì)，亞硝酸根離子得電子被還原生成一氧化氮；
③根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸分析，亞硝酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化具有還原性的物質(zhì)，也具有還原性；
（3）根據(jù)題意：二氧化氮和一氧化氮的混合物溶解在接近零度的水中，即生成亞硝酸的水溶液，據(jù)此書寫方程式；
（4）①生成Ce⁴⁺為氧化反應(yīng)，發(fā)生在陽極上，連接電源正極，因此從a口流出；
②陰極上是亞硝酸根離子得電子的還原反應(yīng)，據(jù)此回答判斷．

解答 解：（1）亞硝酸是弱電解質(zhì)，在水溶液里只有部分電離，所以其電離方程式為HNO₂?H⁺+NO₂^-，
故答案為：HNO₂?H⁺+NO₂^-；
（2）①氧元素是-2價(jià)，氫元素是+1價(jià)，根據(jù)化合價(jià)規(guī)則確定元素的化合價(jià)是+3，故答案為：+3；
②碘離子被氧化為碘單質(zhì)時(shí)，所有的碘元素化合價(jià)升高了2價(jià)，消耗碘離子是2mol，亞硝酸鈉中氮元素化合價(jià)是+3價(jià)，2mol的亞硝酸鈉得到2mol電子時(shí)，則需氮元素的化合價(jià)降為+2價(jià)，所以產(chǎn)物中含氮的物質(zhì)為NO，故答案為：NO；
③濃NaNO₂溶液中通入二氧化碳，會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈉，在酸性條件下會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；如果通入二氧化硫，會(huì)被亞硝酸氧化為硫酸，即二氧化硫具有還原性，亞硝酸具有氧化性導(dǎo)致，次氯酸具有氧化性，也能將亞硝酸氧化，亞硝酸還具有還原性，故選bde；
（3）二氧化氮和一氧化氮的混合物溶解在接近零度的水中，即生成亞硝酸的水溶液，化學(xué)方程式為：NO₂+NO+H₂O=2HNO₂，故答案為：NO₂+NO+H₂O=2HNO₂；
（4）①生成Ce⁴⁺為氧化反應(yīng)，發(fā)生在陽極上，連接電源正極，因此從a口流出，故答案為：a；
②電解含Ce³⁺、NO₂^-的廢水除去NO₂^-，在陰極上是亞硝酸根離子得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為NO₂^-+2H⁺+e^-=NO↑+H₂O，故答案為：NO₂^-+2H⁺+e^-=NO↑+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及電極反應(yīng)式的書寫、氧化還原反應(yīng)原理以及弱電解質(zhì)的電離等，注重高頻考點(diǎn)的考查，綜合考查化學(xué)反應(yīng)原理，把握習(xí)題中的信息的應(yīng)用為解答的關(guān)鍵，注意知識(shí)的遷移應(yīng)用，題目難度中等．