Question

15．已知工業(yè)鹽中含有NaNO₂，外觀和食鹽相似，有咸味，人若誤食會引起中毒，致死量為0.3～0.5g．已知NaNO₂能發(fā)生如下反應（方程式已配平）：2NO₂^-+xI^-+yH⁺=2NO↑+I₂+zH₂O，請回答下列問題：
（1）上述反應中，x=2，y=4，z=2，氧化劑是NO₂^-．
（2）根據(jù)上述反應，鑒別NaNO₂和NaCl可選用的物質有：①碘化鉀淀粉試紙、②淀粉、③食醋、④白酒，你認為必須選用的物質有①③（填序號）．
（3）某工廠廢切削液中含有2%～5%的NaNO₂，直接排放會造成水污染，但加入下列物質中的某一種就能使NaNO₂轉化為不引起污染的N₂，該物質是D．
A．NaCl          B．KMnO₄ C．濃硫酸      D．NH₄Cl
（4）飲用水中的NO₃^-對人類健康會產生危害，為了降低飲用水中NO₃^-的濃度，某飲用水研究人員提出，在堿性條件下用鋁粉將NO₃^-還原為N₂，請配平化學方程式：
□Al+□NaNO₃+□NaOH+□H₂O=□10Na[Al（OH）₄]+□N₂↑．若反應過程中轉移0.5mol電子，則生成標況下的N₂體積為11.2L．

Answer 1

分析 （1）由I原子守恒可知x，由電荷守恒可計算y，由H原子守恒可知z，該反應中N元素的化合價降低；
（2）由2NO₂^-+xI^-+yH⁺=2NO↑+I₂+zH₂O可知，鑒別NaNO₂應在酸性條件下；
（3）能使NaNO₂轉化為不引起污染的N₂，物質應具有還原性；
（4）由信息可知，生成氮氣，堿性條件下還生成Na[Al（OH）₄]，Al元素化合價升高，被氧化，N元素化合價降低，被還原，結合電子守恒和原子守恒分析．

解答 解：（1）由I原子守恒可知x=2，由電荷守恒可計算y=4，由H原子守恒可知z=2，該反應中N元素的化合價降低，則NO₂^-為氧化劑，
故答案為：2；4；2；NO₂^-；
（2）因題目信息提示，該反應2NO₂^-+xI^-+yH⁺=2NO↑+I₂+zH₂O在酸性條件下發(fā)生，且碘使淀粉KI試紙變藍，故答案為：①③； 
（3）因NaNO₂轉化為不引起污染的N₂的過程中N的化合價降低，另一物質化合價必升高，物質具有還原性，只有NH₄Cl符合，故答案為：D；
（4）由信息可知，生成氮氣，堿性條件下還生成Na[Al（OH）₄]，Al元素化合價升高，被氧化，N元素化合價降低，被還原，由電子守恒和原子守恒可知，反應為10Al+6NaNO₃+4NaOH+18H₂O=10Na[Al（OH）₄]+3N₂↑中，該反應轉移30e^-，則過程中轉移5mol電子，則生成標況下的N₂體積為5mol×$\frac{3}{30}$×22.4L/mol=11.2L，
故答案為：10Na[Al（OH）₄]；11.2L．

點評 本題考查氧化還原反應，為高頻考點，把握反應中元素的化合價變化為解答的關鍵，側重氧化還原反應基本概念及轉移電子、計算的考查，題目難度不大．