Question

亞硝酸鈉易溶于水，有咸味，有氧化性，也有還原性．NaNO₂大量用于染料工業(yè)和有機合成工業(yè)中，也可用作水泥施工的抗凍劑．然而由于NaNO₂有毒性，將含該物質(zhì)的廢水直接排放會引起水體嚴重污染，所以這種廢水必須處理后才能排放．處理方法之一如下：

 

NaNO₂+

 

kl+

 

 

→

 

NO+

 

I₂+

 

K₂SO₄+

 

Na₂SO₄+

 

H₂O
（1）完成該化學(xué)方程式并配平．
（2）用上述反應(yīng)來處理NaNO₂并不是最佳方法，其原因是

 

．從環(huán)保角度來講，要處理NaNO₂，所用的物質(zhì)的

 

（填“氧化性”或“還原性”）應(yīng)該比KI更

 

（填“強”或“弱”）．
（3）亞硝酸鈉可以與酸反應(yīng)生成亞硝酸，亞硝酸是不穩(wěn)定的弱酸，它只存在于冷的稀溶液中，易發(fā)生如下分解反應(yīng)：3HNO₂=2NO↑+HNO₃+H₂O
請用兩種簡便的化學(xué)方法來鑒別亞硝酸鈉和氯化鈉．
方法一：

 

．
方法二：

 

．
（4）現(xiàn)有25.00mL的KI溶液，用酸化的10.00mL 0.05000mol/L的KIO₃溶液處理（5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O）．將生成的I₂全部除去后，再加入過量的KI溶液，使之與剩余的KIO₃反應(yīng)，然后將溶液調(diào)節(jié)至中性，析出的單質(zhì)碘用0.1000mol/L的Na₂S₂O₃溶液滴定（2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-），用去該溶液的體積為21.15mL，原KI溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

．

Answer 1

分析：（1）氧化還原反應(yīng)中，化合價升高的物質(zhì)作還原劑，化合價降低的物質(zhì)作氧化劑，所以NaNO₂作氧化劑，KI作還原劑，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等和原子守恒進行配平；
（2）一氧化氮是有毒氣體，能污染大氣；亞硝酸根有毒，從環(huán)保角度來講，要處理NaNO₂，所用的物質(zhì)的還原性比KI更強，使其N元素化合價由+3價變?yōu)闊o污染的0價氮；
（3）根據(jù)題干信息亞硝酸鈉可以與酸反應(yīng)生成亞硝酸，亞硝酸是不穩(wěn)定的弱酸，易發(fā)生如下分解反應(yīng)：3HNO₂=2NO↑+HNO₃+H₂O，生成的一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮氣體，而氯化鈉無此性質(zhì)；亞硝酸中+3價的氮具有氧化性，而氯化鈉無此性質(zhì)，據(jù)此分析解答；
（4）根據(jù)反應(yīng)方程式5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O和2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-，找出關(guān)系式IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，計算出過量的IO₃^-，再利用5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O結(jié)合滴定數(shù)據(jù)計算出原KI溶液的物質(zhì)的量濃度；

解答：解：（1）該反應(yīng)中元素的化合價變化如下：2KI→I₂，I元素的化合價由-1價→0價，I失去2e^-；
NaNO₂→NO，N元素的化合價由+3價→+2價，得到e^-，化合價升高數(shù)=化合價降低數(shù)，所以得失電子的最小公倍數(shù)為2，所以NaNO₂前的系數(shù)是2，I₂前的系數(shù)是1，根據(jù)鈉、鉀原子守恒，K₂SO₄前是1，Na₂SO₄前是1，根據(jù)硫酸根守恒，反應(yīng)物少2個H₂SO₄分子，據(jù)氧原子和氫原子守恒，產(chǎn)物水前的系數(shù)為2，所以該反應(yīng)為：2NaNO₂+2KI+2H₂SO₄═2NO↑+I₂+K₂SO₄+Na₂SO₄+2H₂O，
故答案為：2，2，2，H₂SO₄，2，1，1，1，2；     
（2）一氧化氮是有毒氣體，能污染大氣，該反應(yīng)中生成了一氧化氮，所以會造成大氣污染；亞硝酸根有毒，從環(huán)保角度來講，要處理NaNO₂，所用的物質(zhì)的還原性比KI更強，使其N元素化合價由+3價變?yōu)闊o污染的0價氮，如NaNO₂+NH₄Cl=NaCl+N₂↑+2H₂O，
故答案為：是反應(yīng)生成了NO，該物質(zhì)會造成大氣污染；還原性；強； 
（3）根據(jù)題干信息亞硝酸鈉可以與酸反應(yīng)生成亞硝酸，取適量樣品于兩支試管中，加入稀鹽酸并微熱，亞硝酸鈉在酸性條件下自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)，3HNO₂=2NO↑+HNO₃+H₂O生成的一氧化氮氣體和空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮，而NaCl與鹽酸不反應(yīng)；
取適量樣品于兩支試管中，加入稀鹽酸和KI淀粉溶液，KI能與亞硝酸鈉反應(yīng)生成碘，碘單質(zhì)遇淀粉溶液變藍，而NaCl不反應(yīng)；
故答案為：方法一：取適量樣品于兩支試管中，分別加入稀鹽酸，有氣體產(chǎn)生，氣體在瓶口變?yōu)榧t棕色的為NaNO₂，無明顯現(xiàn)象的為NaCl；
方法二：取適量樣品于兩支試管中，分別加入稀鹽酸和碘化鉀淀粉溶液，若溶液變藍，證明該物質(zhì)的是NaNO₂；若無明顯現(xiàn)象，該物質(zhì)則是NaCl；
（4）根據(jù)反應(yīng)IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，以及2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-，得出反應(yīng)的關(guān)系式IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，又n（Na₂S₂O₃）=0.10mol/L×0.02115L=0.002115mol，n（KIO₃）=0.05000mol/L×0.01L=0.0005mol，IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-
            1            6
           n（IO₃^-）   0.002115mol    n（IO₃^-）=

0.002115mol

6

，則與25.00mL的KI溶液作用的
n（Na₂S₂O₃）=0.0005mol-

0.002115mol

6

，
則5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O 
  5      1  
n（I^-）  0.0005mol-

0.002115mol

6

，n（I^-）=5[0.0005mol-

0.002115mol

6

]所以25.00mL的KI溶液
C（KI）=

n

v

=0.02950mol/L，
故答案為：0.02950 mol/L；

點評：本題以NaNO₂為載體考查氧化還原反應(yīng)以及物質(zhì)的檢驗等知識，根據(jù)亞硝酸鹽中氮元素的化合價分析其性質(zhì)，注意把握題給信息，為解答該題的關(guān)鍵，題目難度中等．