Question

18．氮的化合物豐富多彩．
Ⅰ．（1）已知：氮化鈉（Na₂N）在溫度高于37℃時(shí)分解為Na和N；
①Na₂N（s）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Na（s）+$\frac{1}{2}$N₂（g）△H₁=akJ/mol；
N₂與Na反應(yīng)生成的疊氮化鈉（NaN₃）
②2Na（s）+3N₂（g）=Na₂N（s），△H₂=bkJ/mol；
③N2（g）+3H₂（g）=2NH₃（g），△H₃=ckJ/mol；
請(qǐng)寫出疊氮化鈉（NaN₃）與H3在催化劑作用下生成氮化鈉（Na₃N）和NH₃（g）的熱化學(xué)方程式：3NaN₃（s）+12H₂（g）=Na₃N（s）+8NH₃（g）△H=（4c-$\frac{3}{2}$b-a）kJ/mol．
Ⅱ．亞硝酸鈉（NaNO₂）是一種白色或淡黃色的粉水狀工業(yè)鹽．請(qǐng)回答下列問題：
（2）NaNO₂既有氧化性有還原性，在酸性溶液中能與KI反應(yīng)成單質(zhì)碘和一種能與人體血紅蛋白結(jié)合的氣體，該反應(yīng)的離子方程式為4H⁺+2NO₂^-+2I^-=I₂+2NO↑+2H₂O，若生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5mol．
（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得 0.1mol•L^-1的NaNO₂溶液的 pH 約為9，其原因是NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-．
（請(qǐng)用離子方程式表示），NaNO₂溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（Na⁺）＞c（NO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（4）AgNO₂是一種微液溶于水，但能濃醋酸的白色固體，NaNO₂也具有咸味，外觀上和食鹽無(wú)明顯區(qū)別，鑒別食鹽和NaNO₂的實(shí)驗(yàn)操作是分別取少量的兩種鹽于試管中，分別滴加AgNO₃溶液，然后再加入醋酸，若得到白色沉淀，則被檢測(cè)的為食鹽，若沒有沉淀產(chǎn)生，則被檢測(cè)的為NaNO₂．
（5）工業(yè)上可利用NO、NO的混合氣體與NaOH溶液反應(yīng)制備NaNO₂，該反成的化學(xué)方程式為NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O．
（6）亞硝酸鈉加熱分解放出有刺激性氣味的氣體，該氣體可能是C（填字母）．
A．N₂B．NH₃C．NO₂D．SO₂．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)已知熱化學(xué)方程式構(gòu)建目標(biāo)方程式，根據(jù)蓋斯定律計(jì)算得到目標(biāo)方程式的反應(yīng)熱；
（2）亞硝酸鈉具有氧化性，酸性條件下能氧化碘離子生成碘，另一產(chǎn)物是一種能與人體血紅蛋白結(jié)合的氣體為一氧化氮；該反應(yīng)中N化合價(jià)變化為（+3→+2），I化合價(jià)變化為（-1→0），根據(jù)得失電子守恒書寫方程式和計(jì)算反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
（3）亞硝酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，亞硝酸根離子水解而使其溶液呈堿性，據(jù)此判斷NaNO₂溶液中各離子濃度大小；
（4）根據(jù)亞硝酸鈉和氯化鈉的不同性質(zhì)來(lái)進(jìn)行區(qū)分；
（5）用NO、NO的混合氣體與NaOH溶液反應(yīng)制備NaNO₂，為N元素的價(jià)態(tài)歸中反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒書寫；
（6）根據(jù)質(zhì)量守恒定律和N₂、NH₃、NO₂、SO₂的物理性質(zhì)判斷．

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；
疊氮化鈉（NaN₃）與H₂在催化劑作用下生成氮化鈉（Na₃N）和NH₃（g）的化學(xué)方程式為：3NaN₃（s）+12H₂（g）=Na₃N（s）+8NH₃（g），
由③×4-$\frac{3}{2}$×②-①可得，所以疊氮化鈉（NaN₃）與H₂在催化劑作用下生成氮化鈉（Na₃N）和NH₃（g）的熱化學(xué)方程式為：3NaN₃（s）+12H₂（g）=Na₃N（s）+8NH₃（g）△H=（4c-$\frac{3}{2}$b-a）kJ/mol，
故答案為：3NaN₃（s）+12H₂（g）=Na₃N（s）+8NH₃（g）△H=（4c-$\frac{3}{2}$b-a）kJ/mol；
（2）在酸性溶液中亞硝酸鈉能與KI反應(yīng)成單質(zhì)碘和一種能與人體血紅蛋白結(jié)合的氣體為NO，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，該反應(yīng)的離子方程式為：4H⁺+2NO₂^-+2I^-=I₂+2NO↑+2H₂O，該反應(yīng)中N化合價(jià)變化為（+3→+2），I化合價(jià)變化為（-1→0），若生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L，即生成0.5molNO，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5mol，
故答案為：4H⁺+2NO₂^-+2I^-=I₂+2NO↑+2H₂O；0.5mol；
（3）亞硝酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，亞硝酸根離子水解：NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，溶液呈堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），所以離子濃度大小關(guān)系是c（Na⁺）＞c（NO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-；c（Na⁺）＞c（NO₂^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）AgNO₂是一種微液溶于水的鹽，但能溶于濃醋酸的白色固體，分別取少量的兩種鹽于試管中，分別滴加AgNO₃溶液，然后再加入醋酸，若得到白色沉淀，則被檢測(cè)的為食鹽，白色沉淀為氯化銀，若沒有沉淀產(chǎn)生，則被檢測(cè)的為NaNO₂，
故答案為：分別取少量的兩種鹽于試管中，分別滴加AgNO₃溶液，然后再加入醋酸，若得到白色沉淀，則被檢測(cè)的為食鹽，若沒有沉淀產(chǎn)生，則被檢測(cè)的為NaNO₂；
（5）利用NO、NO₂的混合氣體與NaOH溶液反應(yīng)制備NaNO₂，N元素的化合價(jià)的變化為升高（+2→+3）、降低（+4→+3），根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，該反成的化學(xué)方程式為：NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O，
故答案為：NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O；
（6）A．N₂是無(wú)色無(wú)味的氣體，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物中不能含氫元素，不會(huì)生成NH₃，故B錯(cuò)誤；
C．NO₂是紅棕色有刺激性氣味的氣體，故C正確；
D．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物中不能含硫元素，不會(huì)生成SO₂，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)方程式的書寫、以電解質(zhì)的電離為載體考查了離子濃度大小的比較物質(zhì)的判斷等知識(shí)點(diǎn)，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．