Question

4．本世紀(jì)是生命科學(xué)研究的昌盛時(shí)期，科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)入生物體內(nèi)的氧分子，可接受1個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)槌�氧陰離子自由基（O₂^-），進(jìn)而引發(fā)產(chǎn)生一系列自由基．一切需氧生物在其機(jī)體內(nèi)均有一套完整的活性氧系統(tǒng)（抗氧化酶和抗氧化劑），能將活性氧轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚暂^低的物質(zhì)，機(jī)體因此受到保護(hù)．人們利用羥胺（NH₂OH）氧化的方法可以檢測(cè)其生物系統(tǒng)中O₂^-含量，原理是O₂^-與羥胺反應(yīng)生成NO₂^-和一種過(guò)氧化物．NO₂^-在對(duì)氨基苯磺酸和α-萘胺作用下，生成粉紅的偶氮染料，該染料在λ=530nm處有顯著吸收，且其吸收值與c（NO₂^-）成正比，從而可計(jì)算出樣品中的O₂^-含量．某實(shí)驗(yàn)室用以上方法處理后測(cè)得溶液中c（NO₂^-）=2.500×10^-3 mol?L^-1．
（1）請(qǐng)將測(cè)定原理有關(guān)的離子方程式缺少的物質(zhì)補(bǔ)充完整并配平：
1NH₂OH+2O₂^-+1H⁺=1NO₂^-+1H₂O₂+1H₂O；
（2）計(jì)算該樣品中c（O₂^-）=5.000×10^-3mol•L^-1；
（3）如用羥胺氧化法測(cè)定O₂^-時(shí)，將其生成的過(guò)氧化物作為檢測(cè)物，若選用酸性的K₂Cr₂O₇進(jìn)行定量分析，請(qǐng)寫出相應(yīng)的離子方程式Cr₂O₇^2-+3H₂O₂+8H⁺=2Cr³⁺+3O₂↑+7H₂O；
（4）NO-2既有氧化性，又有還原性．NaNO₂大量進(jìn)入血液時(shí)，能將血紅蛋白中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，正常的血紅蛋白轉(zhuǎn)化為高價(jià)鐵血紅蛋白，失去攜氧功能，引起中毒，甚至死亡．下列各組試劑不能檢驗(yàn)NO₂^-的是C
A．FeCl₂  KSCN    B．KMnO₄  H₂SO₄
C．AgNO₃  HNO₃D．KI淀粉
（5）某研究性學(xué)習(xí)小組，為研究光化學(xué)煙霧消長(zhǎng)規(guī)律，在一煙霧實(shí)驗(yàn)箱中，測(cè)得煙霧的主要成分為RH（烴）、NO、NO₂、O₃、PAN（CH₃COOONO₂），各種物質(zhì)的相對(duì)濃度隨時(shí)間的消失，記錄于右圖，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，下列推論，最不合理的是D

A．NO的消失的速率比RH快
B．NO生成NO₂
C．RH及NO₂可以生成PAN及O₃
D．O₃生成PAN．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中信息結(jié)合質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)離子方程式中c（O₂^-）與c（N0₂^-）的計(jì)量數(shù)關(guān)系計(jì)算，c（NH₂OH）：c（O₂^-）=1：2；
（3）根據(jù)酸性的K₂Cr₂O₇具有氧化性和H₂O₂的還原性結(jié)合質(zhì)量守恒定律和電荷守恒書寫離子方程式；
（4）NO₂^-既有氧化性，又有還原性；能將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，根據(jù)以上性質(zhì)選擇試劑；
（5）A．看清縱坐標(biāo)代表的是相對(duì)濃度；
B．理清圖象變化的趨勢(shì)，RH、NO的濃度一直在減少，O₃、PAN的濃度一直在增加，NO₂的濃度先增大后減少；
C．在某一時(shí)間段內(nèi)的變化與總體變化的不同，這也是本題的易錯(cuò)點(diǎn)，如NO消失的速率在0-1時(shí)間段內(nèi)比PH的快，在0-1時(shí)間段內(nèi)NO可能生成NO₂等；
D．O₃的濃度一直在減少不可能是反應(yīng)物．

解答 解：（1）O₂^-與羥胺（NH₂OH）在弱酸性環(huán)境中反應(yīng)生NO₂^-和一種過(guò)氧化物，根據(jù)質(zhì)量守恒應(yīng)為H₂O₂，NH₂OH+2O₂^-+H⁺=NO₂^-+H₂O₂+H₂O，
故答案為：1，2，1，1，1H₂O₂，1；
（2）根據(jù)反應(yīng)式：NH₂OH+2O₂^-+H⁺=NO₂^-+H₂O₂+H₂O，c（NH₂OH）：c（O₂^-）=1：2，則c（O₂^-）=2×2.500×1O^-3mol/L=5.000×10^-3mol/L，
故答案為：5.000×10^-3mol/L；
（3）Cr₂O₇具有氧化性，H₂O₂具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cr³⁺和O₂，反應(yīng)的離子方程式為：Cr₂O₇^2-+3H₂O₂+8H⁺=2Cr³⁺+3O₂↑+7H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+3H₂O₂+8H⁺=2Cr³⁺+3O₂↑+7H₂O；
（4）NO₂^-既有氧化性，又有還原性；能將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，
A．加入FeCl₂和KSCN時(shí)，NO₂^-將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，所以溶液變紅色，所以能用FeCl₂和KSCN檢驗(yàn)NO₂^-，故A正確；
B．NO₂^-有還原性能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以能用KMnO₄和H₂SO₄檢驗(yàn)NO₂^-，故B正確；
C．在含有NO₂^-溶液中加入AgNO₃和HNO₃無(wú)明顯現(xiàn)象，所以不能檢驗(yàn)，故C錯(cuò)誤；
D．NO₂^-有氧化性能把碘離子氧化為碘單質(zhì)，使碘化鉀淀粉溶液變藍(lán)色，所以能用KI和淀粉檢驗(yàn)NO₂^-，故D正確，
故答案為：C；
（5）A、由曲線斜率可知在某一時(shí)間段內(nèi)NO消失的速率比RH快，故A正確；
B、NO的濃度一直在減少，NO₂的濃度先增加后減少，在0-1時(shí)間段內(nèi)NO可能生成NO₂，故B正確；
C、圖中O₃和PAN的濃度增加，RH的濃度減少，RH及NO₂在某一時(shí)間段內(nèi)可能反應(yīng)生成PAN和O₃，故C正確
D、O₃的濃度一直在增加，不可能作為反應(yīng)物，故D錯(cuò)誤．
故選D，
故答案為：D．

點(diǎn)評(píng) 本題較為綜合，亞硝酸鹽的性質(zhì)，主要考查了學(xué)生對(duì)題中信息的分析、理解能力，以信息題目的形式呈現(xiàn)，考查物質(zhì)的組成和含量的測(cè)定，注意氧化還原方程式的書寫，題目難度中等．