Question

13年底，上海青浦发生一家三口误食亚硝酸盐造成两男孩身亡的惨剧．常见的亚硝酸盐主要是亚硝酸钠（NaNO₂），它是一种白色不透明晶体，虽然形状很像食盐，而且有咸味，但有毒．亚硝酸钠和氯化钠的部分资料如下表：

	亚硝酸钠（NaNO2）	氯化钠（NaCl）
水溶性	易溶，溶液呈弱碱性	易溶，溶液呈中性
熔点	271℃	801℃
沸点	320℃会分解	1413℃
跟稀盐酸作用	有红棕色的NO2气体放出	无反应

完成下列填空：
（1）氮元素最外层电子排布式为

 

，氮原子核外电子共占据了

 

个轨道．亚硝酸钠中各元素原子半径由大到小依次为

 

，亚硝酸的电离方程式为

 

．
（2）亚硝酸盐中毒是因为亚硝酸盐可将正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，即血红蛋白中的铁元素由二价变为三价，失去携氧能力，使组织出现缺氧现象．美蓝是亚硝酸盐中毒后的有效解毒剂．下列说法不正确的是

 

．
a．高铁血红蛋白的还原性比亚硝酸盐弱     b．药品美蓝应具有还原性
c．中毒时亚硝酸盐发生还原反应          d．解毒时高铁血红蛋白被还原
（3）NaNO₂有毒，将含该物质的废水直接排放会引起水体的严重污染，所以这种废水必须处理后才能排放．处理方法之一：在酸性条件下，NaNO₂与KI的物质的量为1：1时恰好完全反应，且I^-被氧化为I₂，此时产物中含氮的物质（A）为（填化学式）．若利用上述方法制A，现有两种操作步骤：①先将废水酸化后再加KI；②先将KI酸化后再加入废水．哪种方法较好？

 

（填序号．假设废水中其它物质不反应）．
（4）如要鉴别亚硝酸钠和氯化钠固体，下列方法不可行的是

 

．
a．观察并比较它们在水中的溶解速度  b．测定它们各自的熔点
c．在它们的水溶液中滴加甲基橙     d．在酸性条件下加入KI淀粉试液．

Answer 1

考点：亚硝酸盐

专题：氮族元素

分析：（1）氮元素位于第ⅤA族，核外电子排布式为1S²2S²2P³，故最外层电子排布式为2S²2P³；
氮原子核外电子共占据了2个S轨道和3个P轨道，共5个轨道；
电子层越多半径越大；电子层数相同的，质子数越小，半径越大；
亚硝酸属于弱电解质，存在电离平衡，电离出氢离子和亚硝酸根离子；
（2）亚硝酸钠进入人体后，可将血液中的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，则亚硝酸盐具有氧化性，Fe元素的化合价升高，使人体中毒；美蓝是亚硝酸盐中毒的有效解毒剂，则美蓝具有还原性，与铁离子反应，可解毒，以此来解答；
（3）亚硝酸钠是强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，向亚硝酸钠溶液中加入酸，会促进亚硝酸钠水解；HNO₂是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO₂；
（4）a．二者都为易溶物质；
b．氯化钠熔点较高，亚硝酸钠熔点较低；
c．pH＞4.4时，甲基橙显黄色，亚硝酸钠溶液显碱性，遇甲基橙为黄色，氯化钠为中性，遇甲基橙为黄色；
d．在酸性条件下加入KI淀粉溶液，亚硝酸钠能氧化碘化钾生成碘，使溶液变蓝，而NaCl不反应．

解答：解：（1）氮元素位于第ⅤA族，核外电子排布式为1S²2S²2P³，故最外层电子排布式为2S²2P³；
氮原子核外电子共占据了2个S轨道和3个P轨道，共5个轨道；
电子层越多半径越大，所以钠原子半径最大；电子层数相同的，质子数越小，半径越大，所以氮原子的半径大于氧原子，即Na＞N＞O；
亚硝酸属于弱电解质，存在电离平衡，电离方程式为：HNO₂?H⁺+NO₂^-，
故答案为：2S²2P³，5，Na＞N＞O，HNO₂?H⁺+NO₂^-；
（2）a．亚硝酸盐可将正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，氧化剂的氧化性大于氧化产物，故高铁血红蛋白氧化性比亚硝酸盐弱，故A错误；
b．药品美蓝在解毒过程中，体现其还原性，作还原剂，故B正确；
c．中毒时亚硝酸钠中的N元素化合价降低，则氧化剂发生还原反应，故C正确；
d．解毒时高铁血红蛋白得电子作氧化剂，氧化剂被还原，所以被还原为正常血红蛋白，故D正确，
故答案为：a；
（3）在酸性条件下，NaNO₂与KI的物质的量为1：1时恰好完全反应，且I^-被氧化为I₂，碘的化合价升高1，故N的化合价降低1，故产物为NO；
亚硝酸钠是强碱弱酸盐，亚硝酸根离子水解生成亚硝酸和氢氧根离子而使其溶液呈碱性，向亚硝酸钠溶液中加入酸，酸和氢氧根离子反应生成水，从而促进亚硝酸钠水解，亚硝酸不稳定，易水解生成一氧化氮和二氧化氮，所以先向亚硝酸钠中加入酸会产生两种气体，如果先将碘化钾酸化再滴加亚硝酸钠，只产生一种气体一氧化氮，所以后者制得的NO相对更纯，故方法②较好，
故答案为：NO，②；
（4）a．二者都为易溶物质，不能区别，故a可选；
b．氯化钠熔点较高，亚硝酸钠熔点较低，可区别，故b不选；
c．pH＞4.4时，甲基橙显黄色，亚硝酸钠溶液显碱性，遇甲基橙为黄色，氯化钠为中性，遇甲基橙为黄色，不可区别，故c可选；
d．在酸性条件下加入KI淀粉溶液，亚硝酸钠能氧化碘化钾生成碘，使溶液变蓝，而NaCl不反应，可区别，故D不选，
故答案为：ac．

点评：本题以亚硝酸钠为载体考查了亚硝酸的性质、元素周期律、电离方程式的书写、氧化性和还原性的强弱比较等，综合性较强，难度中等．明确亚硝酸的稳定性弱是解本题关键．