2024届高考化学一轮复习练习第四章非金属及其化合物第22讲氧族元素氮族元素的知识拓展

这是一份2024届高考化学一轮复习练习第四章非金属及其化合物第22讲氧族元素氮族元素的知识拓展，共15页。

考点一 氧族元素拓展——O3和H2O2的性质应用
1．臭氧
(1)组成：臭氧的分子式为O3，与O2互为同素异形体。
(2)物理性质：常温常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，密度比氧气大，比氧气易溶于水。吸入少量臭氧对人体无害，吸入过量臭氧对人体健康有一定危害。
(3)化学性质
(4)用途
①可用作脱色剂和消毒剂；
②臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的保护伞。
2．过氧化氢
(1)结构
学生用书第105页
(2)化学性质
提醒：①除MnO2外，Fe3＋、Mn2＋、Cu2＋、Cr3＋等也能催化H2O2的分解；H2O2在碱性环境中的分解远比在酸性环境中快。
②H2O2作氧化剂时，其还原产物一般为水，不引入杂质且对环境无污染，因而又称为绿色氧化剂，常用于除去具有还原性的杂质离子。
1．保罗·克拉兹等三位科学家因在氟利昂和臭氧层方面的研究获得诺贝尔化学奖，他们的研究提示了大气中臭氧层被破坏的机理，如图所示。下列说法不正确的是( )
A．氯原子在反应中作催化剂
B．过氧化氯的结构式为O—Cl—Cl—O
C．臭氧分子最终转变成氧气分子
D．过程②中一氧化氯断键形成过氧化氯
B [图中反应历程为①Cl＋O3―→ClO＋O2，②ClO＋ClO―→ClOOCl，③ClOOCl eq \(――→,\s\up7(日光)) 2Cl＋O2。该过程的总反应为2O3===3O2，所以氯原子在反应中作催化剂，A正确；过氧化氯的结构式为Cl—O—O—Cl，B错误；由该过程的总反应知臭氧分子最终转变成氧气分子，C正确；过程②中ClO＋ClO―→ClOOCl，一氧化氯断键形成过氧化氯，D正确。]
2．H2O2是重要的化学试剂，在实验室和实际生产中应用广泛。
(1)写出H2O2的结构式： __________________________________________________，
H2O2在MnO2催化下分解的化学方程式： ___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①我们知道，稀硫酸不与铜反应，但在稀硫酸中加入H2O2后，则可使铜顺利溶解，写出该反应的离子方程式： ____________________________________________________
________________________________________________________________________。
②在“海带提碘”的实验中，利用酸性H2O2得到碘单质的离子方程式是________________________________________________________________________。
③你认为H2O2被称为绿色氧化剂的主要原因是_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)H2O2还有一定的还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。
①写出反应的离子方程式： _____________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验室常用酸性KMnO4标准液测定溶液中H2O2的浓度，酸性KMnO4溶液应盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中，判断到达滴定终点的现象是_____________。
(4)H2O2是一种二元弱酸，写出其第一步电离的方程式： _________________________，
它与过量的Ba(OH)2反应的化学方程式为____________________________________
________________________________________________________________________。
答案： (1)H—O—O—H 2H2O2 eq \(=====,\s\up7(MnO2)) 2H2O＋O2↑
(2)①H2O2＋Cu＋2H＋===Cu2＋＋2H2O
②H2O2＋2I－＋2H＋===2H2O＋I2
③还原产物为水，对环境无污染
(3)①5H2O2＋2MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋6H＋===5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O
②酸式 滴入最后半滴酸性KMnO4标准液后，溶液变浅紫色，且30 s内不褪色
(4)H2O2H＋＋HO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O
学生用书第106页
考点二 氮族元素拓展——亚硝酸及亚硝酸盐的性质
1．亚硝酸(HNO2)
亚硝酸是弱酸。向亚硝酸钠溶液中加酸，生成亚硝酸(HNO2)。亚硝酸不稳定，仅存在于冷的稀溶液中，微热甚至常温下也会分解，产生红棕色的二氧化氮气体。
NaNO2＋H2SO4(稀)===NaHSO4＋HNO2
2HNO2===NO↑＋NO2↑＋H2O
2．亚硝酸钠(NaNO2)
(1)亚硝酸钠的物理性质及用途
亚硝酸钠的化学式为NaNO2，是可溶性盐。其熔点为271 ℃，分解温度为320 ℃。
亚硝酸钠在建筑业中常用作混凝土掺加剂，以促进混凝土凝固，提高其强度，防止在冬天低温施工时使混凝土发生冻结。
亚硝酸钠还是一种食品添加剂，用作食品防腐剂和肉类食品的发色剂。
(2)亚硝酸钠的氧化性
在亚硝酸钠中，氮的化合价为＋3，处于中间价态。因此，亚硝酸钠与强还原性物质反应时，表现出氧化性。如亚硝酸钠与碘化钾反应可生成单质碘。
2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2I－＋4H＋===2NO↑＋I2＋2H2O
析出的碘可以使淀粉溶液变蓝色，据此可以检验NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 的存在。
亚硝酸钠与FeCl2溶液反应，生成棕黄色的FeCl3溶液。
NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋Fe2＋＋2H＋===NO↑＋Fe3＋＋H2O
(3)亚硝酸钠的还原性
亚硝酸钠与强氧化性物质反应时，表现出还原性。如亚硝酸钠与酸性K2Cr2O7溶液反应时，Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 被还原成Cr3＋，K2Cr2O7溶液由橙色变为绿色。
Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋3NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋8H＋===3NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋2Cr3＋＋4H2O
(4)亚硝酸钠与氯化钠的鉴别
与氯化钠不同，亚硝酸钠与AgNO3溶液反应生成的AgNO2沉淀可溶于稀硝酸。
1．(1)鉴别NaNO2、NaCl可选用的物质有：①水、②淀粉­KI试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋，根据上述反应，你认为必须选用的物质有________(填序号)。
(2)某厂废液中，含有2%～5%的NaNO2，直接排放会造成污染，下列试剂能使NaNO2转化为N2的是________(填字母)。
A．NaCl B．NH4Cl
C．HNO3 D．浓H2SO4
(3)已知反应10Al＋6NaNO3＋4NaOH===10NaAlO2＋3N2↑＋2H2O。若该反应过程中转移5 ml e－，则生成标准状况下N2的体积为____L。
解析： (1)水、淀粉、白酒与NaNO2都不反应，所以无明显现象；KI与NaNO2必须在酸性条件下才能反应得到I2，食醋会电离出氢离子，故必须选 用的物质有②⑤。(2)NaNO2―→N2，NaNO2被还原，必须加还原剂，故选NH4Cl。(3)在反应10Al＋6NaNO3＋4NaOH===10NaAlO2＋3N2↑＋2H2O中溶解10 ml Al转移30 ml电子，同时生成3 ml N2。若反应过程中转移5 ml e－，则生成标准状况下N2的体积为5 ml× eq \f(3 ml,30 ml) ×22.4 L·ml－1＝11.2 L。
答案： (1)②⑤ (2)B (3)11.2
2．信息1：亚硝酸(HNO2)是一种弱酸，既具有氧化性又具有还原性；亚硝酸不稳定，易分解为硝酸、水和NO。
信息2：亚硝酸钠又名“工业盐”，常被大量用作高分子材料的发泡剂和偶氮染料的原料等，该物质有毒，但其颜色、形状、味道和食盐相似，很容易因误食而中毒；亚硝酸银为难溶于水的白色沉淀。
根据上述信息，回答下列问题：
(1)甲组同学取一份可能是NaCl或NaNO2的样品，用蒸馏水溶解，通过下列实验操作鉴别样品成分。在待检验溶液中滴加AgNO3溶液的现象是____________________________，倒出上清液，在沉淀中加入硝酸，振荡，沉淀溶解，则该样品为__________(写化学式)，沉淀溶解的离子方程式为___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙组同学利用如图所示装置检验可能是NaCl或NaNO2的样品。
学生用书第107页
①A装置中盛装稀硫酸的仪器名称是________，打开该仪器的活塞，使稀硫酸缓缓滴下，若样品为NaNO2，则在B装置中可观察到的现象为______________________________
________________________________________________________________________，
检验B装置中有NO的操作及产生的现象是_______________________________
________________________________________________________________________。
②C装置中盛有的试剂名称是____________，作用是_____________________________。
(3)设计实验证明。
①亚硝酸为弱酸： _______________________________________________________。
②亚硝酸具有还原性： _______________________________________________。
解析： (1)AgCl和AgNO2均为白色难溶于水的物质，故加入AgNO3溶液后出现白色沉淀。AgCl难溶于硝酸，而AgNO2与硝酸反应可生成HNO2，该物质不稳定，又分解生成硝酸、水和NO。
(2)①A装置和B装置中残留的空气与A装置中生成的NO反应生成NO2。由于B装置中主要含NO，故其内气体颜色较淡，打开止水夹，鼓入空气，NO完全转化为NO2，使B装置内NO2浓度增大，红棕色变深。②氮的氧化物有毒，可用碱液(如NaOH溶液)吸收。
(3)①检验HNO2的弱酸性，可检验其强碱盐的pH，也可以直接检验其一定浓度稀溶液的pH等。②检验HNO2的还原性需要用到氧化剂，故在酸性KMnO4溶液中加入过量NaNO2溶液，KMnO4被还原，从而使溶液褪色。
答案： (1)产生白色沉淀 NaNO2 3AgNO2＋2H＋===3Ag＋＋2NO↑＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H2O
(2)①分液漏斗 出现较淡的红棕色气体 打开止水夹，鼓入空气，红棕色变深 ②NaOH溶液(答案合理即可) 吸收尾气
(3)①取NaNO2溶液，用pH试纸检验，对照标准比色卡知pH＞7(其他合理答案也可以)
②在酸性KMnO4溶液中加入过量NaNO2溶液，溶液褪色(其他合理答案也可以)
真题演练 明确考向
1．(2022·江苏卷)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是( )
A．Na2O2的电子式为
B．H2O的空间结构为直线形
C．H2O2中O元素的化合价为－1
D．NaOH仅含离子键
C [A.过氧化钠是离子化合物，电子式是，A错误；B.H2O中氧原子的成键电子对是2，孤电子对是2，根据价层电子对互斥理论，其空间结构为V形，B错误；C.H2O2中H显＋1价，根据正负化合价代数和为0，可计算出O的化合价为－1，C正确；D.NaOH中O和H之间是共价键，D错误。]
2．(2022·浙江卷)亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观、口感与食盐相似，人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液，分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
C [A.样品若为NaCl，依然会出现白色沉淀，A错误；B.氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，B错误；C.亚硝酸有氧化性，可以把二价铁氧化为三价铁，溶液变为黄色，C正确；D.稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀，D错误。]
3．(2020·海南卷，16)作为一种绿色消毒剂，H2O2在公共卫生事业中发挥了重要的作用。已知反应：H2O2(l)===H2O(l)＋ eq \f(1,2) O2(g) ΔH＝－98 kJ·ml－1 K＝2.88×1020。回答问题：
(1)H2O2的强氧化性使其对大多数致病菌和病毒具有消杀功能。用3%医用H2O2对传染病房喷洒消毒时，地板上有气泡冒出，该气体是________。
(2)纯H2O2可作为民用驱雹火箭推进剂。在火箭喷口铂网催化下，H2O2剧烈分解：H2O2(l)===H2O(g)＋ eq \f(1,2) O2(g)，放出大量气体，驱动火箭升空。每消耗34 g H2O2，理论上________(填“放出”或“吸收”)热量______98 kJ (填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)纯H2O2相对稳定，实验表明在54 ℃下恒温贮存2周，浓度仍能保持99%，原因是H2O2分解反应的________(填字母)。
a．ΔH比较小 b．K不够大
c．速率比较小 d．活化能比较大
(4)向H2O2稀溶液中滴加数滴含Mn2＋的溶液，即有气泡快速逸出，反应中Mn2＋起________作用。某组实验数据如下表：
0～30 min H2O2反应的平均速率v＝________ml·L·min－1
(5)H2O2 的一种衍生物K2S2O8，阴离子结构式为 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1()) 。其中性溶液加热至沸后，溶液pH降低，用离子方程式表明原因： ________________________________
________________________________________________________________________。
解析： (1)利用双氧水消毒的时候会有气泡放出，是由于双氧水分解生成的氧气的缘故，故放出的气体是氧气；(2)过氧化氢的分解反应为放热反应，根据题干，34 g过氧化氢为1 ml，1 ml过氧化氢完全分解生成水蒸气和氧气，由于液态水变成水蒸气需要吸收一部分能量，故生成水蒸气时放出的热量小于生成液态水时放出的热量；
(3)实验表明在54 ℃下恒温贮存2周，浓度仍能保持99%，说明在54 ℃下过氧化氢的分解速率较慢，产生较慢反应速率的原因是过氧化氢分解过程中需要的能量较高，化学反应活化能较大，而54 ℃的温度所提供的能量较少，故反应速率较慢；
(4)向H2O2稀溶液中滴加数滴含Mn2＋的溶液，即有气泡快速逸出，说明Mn2＋的加入加快双氧水的分解速率，但Mn2＋本身没有发生任何变化，故Mn2＋起到了催化剂的作用；起始时双氧水的浓度为0.70 ml/L，30 min时双氧水的浓度为0.25 ml/L，其浓度变化量Δc＝0.70 ml/L－0.25 ml/L＝0.45 ml/L，则这段时间内双氧水的反应速率v＝ eq \f(Δc,Δt) ＝ eq \f(0.45 ml/L,30 min) ＝0.015 ml·L－1·min－1；(5)过硫酸根在水中易发生水解生成过硫酸氢根、硫酸根和氢离子，加热升高温度有助于加速水解，其溶液pH降低，故过硫酸根水解的方程式为S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) ＋H2OHSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(5)) ＋H＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 。
答案： (1)氧气 (2)放出 小于 (3)cd
(4)催化剂 0.015
(5)S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(8)) ＋H2OHSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(5)) ＋H＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
课时精练(二十二) 氧族元素、氮族元素的知识拓展 eq \a\vs4\al(\f(对应学生,用书P378))
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
1．下列有关说法正确的是( )
A．臭氧的摩尔质量是48 g
B．同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为2∶3
C．1.00 ml臭氧中含有电子总数约为18×6.02×1023
D．16 g臭氧中约含有6.02×1023个氧原子
D [A.臭氧的分子式为O3，摩尔质量的单位是g/ml，则臭氧的摩尔质量是16 g/ml×3＝48 g/ml，故A错误；B.氧气和臭氧的分子式分别为O2和O3，同温同压下气体摩尔体积相等，根据V＝nVm＝ eq \f(m,M) Vm可知，相同质量的不同气体其体积之比等于摩尔质量的反比，所以同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比＝48 g/ml∶32 g/ml＝3∶2，故B错误；C.臭氧的分子式为O3，每个臭氧分子中含有24个电子，1.00 ml臭氧中含有24 ml电子，则1.00 ml臭氧中含有电子总数为24×6.02×1023个，故C错误；D.臭氧的分子式为O3，O原子的摩尔质量为16 g/ml，则16 g臭氧中氧原子个数＝ eq \f(16 g,16 g/ml) ×NA ml－1＝6.02×1023，故D正确。]
2．臭氧(O3)可应用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒，大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线。长期吸入大量臭氧会引起口干燥、咳嗽等不适症状。臭氧发生器是在高压电极的作用下将空气中的氧气转化为臭氧的装置。下列说法正确的是( )
A．氧气转化为臭氧是物理变化
B．臭氧分子的相对分子质量为36
C．一个臭氧分子中含有3个氧原子
D．臭氧对人的身体健康不利，应该拒绝使用臭氧
C [转化过程物质发生了变化，有新物质生成，应为化学变化，故A错误；根据分子式的含义知臭氧的相对分子质量为16×3＝48，故B错误；根据分子式的含义标在化学式中元素符号右下角的数字表示该元素的原子个数，知一个臭氧分子中含有3个氧原子，故C正确；臭氧可应用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒，对人的身体健康也有有利的一面，故D错误。]
3．向CuSO4溶液中加入H2O2溶液，很快有大量气体逸出，同时放热，一段时间后，蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O)，继续加入H2O2溶液，红色浑浊又变为蓝色溶液，这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是( )
A．Cu2＋是H2O2分解反应的催化剂
B．H2O2只表现了氧化性
C．H2O2的电子式为H∶ eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶ eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶H
D．发生了反应Cu2O＋H2O2＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O
B [根据“蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O)”，说明铜由＋2价被还原成＋1价，H2O2表现了还原性；继续加入H2O2溶液，红色浑浊又变为蓝色溶液，说明发生了反应Cu2O＋H2O2＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O，H2O2又表现了氧化性，故B错误、D正确。H2O2的电子式为，故C正确。]
4.过氧化氢(H2O2)俗称双氧水，其分子结构如图所示。医疗上常用3%的双氧水进行伤口或中耳炎消毒。过氧化氢能与SO2反应生成H2SO4。下列有关过氧化氢的说法中错误的是( )
A．H2O2的结构式为H—O—O—H
B．过氧化氢与SO2的化合反应，不是氧化还原反应
C．H2O2为既含有极性键又含有非极性键的共价化合物
D．过氧化氢与SO2反应的离子方程式为SO2＋H2O2===2H＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
B [A.H2O2的结构式为H—O—O—H，故A正确；B.SO2中S为＋4价，H2SO4中的S是＋6价，H2O2中，O为－1价，产物H2SO4中O为－2价，SO2被H2O2氧化，化合价发生了变化，是氧化还原反应，故B错误；C.H2O2是共价化合物，其中H—O是极性键，O—O是非极性键，故C正确；D.H2SO4是强电解质，所以离子方程式：SO2＋H2O2===2H＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，故D正确。]
5．过碳酸钠(Na2CO3·3H2O2)，俗名固体双氧水，具有Na2CO3和H2O2的双重性质，可用作无毒漂白剂和供氧剂。一种利用双氧水和纯碱在稳定剂作用下制备过碳酸钠的工艺流程如下图所示。已知：2Na2CO3＋3H2O2 eq \(=====,\s\up7(稳定剂)) 2Na2CO3·3H2O2。
下列说法不正确的是( )
A． FeCl3溶液可加速过碳酸钠的失效
B．加入NaCl的作用是降低2Na2CO3·3H2O2的溶解度，以析出更多晶体
C．生产过碳酸钠的流程中遗漏了晶体的洗涤一步，导致产品纯度降低
D．该生产流程中可循环使用的物质是CO2和NH4Cl
D [A.过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质，三氯化铁溶液既能与碳酸钠反应，又能作过氧化氢分解的催化剂，因此三氯化铁溶液能使过碳酸钠失效，A项正确；B.根据溶解结晶平衡分析，加入NaCl增大了钠离子浓度，结晶溶解平衡向生成结晶方向移动，析出晶体更多，B项正确；C.晶体表面总是会吸附一定量溶液中的杂质离子，若不洗涤，将导致产品纯度降低，C项正确；D.在反应②煅烧这一步产生的CO2可用于反应①，但反应③的产物NH4Cl并不能循环使用，D项错误。]
6．NaNO2像食盐一样有咸味，有很强的毒性，误食亚硝酸钠(NaNO2)会使人中毒。已知亚硝酸钠能发生如下反应：2NaNO2＋4HI===2NO↑＋I2＋2NaI＋2H2O。下列说法正确的是( )
A．该反应的氧化剂为HI
B．反应产物中能使淀粉变蓝的物质有I2、NaI
C．该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
D．人误食亚硝酸钠中毒时，可以服用HI溶液解毒
答案：C
7．前几年，部分巨能钙被检出含有双氧水，而双氧水有致癌性，可加速人体衰老。因此卫生部加紧调查巨能钙。下列有关说法错误的是( )
A． H2O2、Na2O2都属于过氧化物，都存在共价键
B．双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂
C．H2O2既有氧化性，又有还原性，与Cl2、KMnO4反应是表现H2O2的氧化性
D．H2O2作漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似，与SO2不同
C [A.H2O2、Na2O2中都存在O—O共价键，A项正确；B.双氧水有强氧化性，可作漂白剂和消毒剂，其还原产物为H2O，故被称为“绿色氧化剂”，B项正确；C.H2O2中O为－1价，故H2O2既有氧化性，又有还原性，当与具有很强氧化性的物质如KMnO4、Cl2等强氧化剂相遇时被氧化，H2O2表现还原性，C项错误；D.H2O2作漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似，而SO2不是因强氧化性而漂白，D项正确。]
8．亚硝酸钠(NaNO2)是一种具有咸味、有毒，且价格比食盐(NaCl)便宜的工业用盐，常被误作食盐使用，导致多起中毒事故发生。它的部分性质见下图，下列说法错误的是( )
A．上图所涉及到的化学反应都是氧化还原反应
B．N2H4极易溶于水，因为它是极性分子且与水分子之间易形成氢键
C．NaNO2与N2H4生成NaN3的反应方程式为NaNO2 ＋ N2H4===NaN3 ＋ 2H2O
D．可用淀粉碘化钾试纸和食醋鉴别食盐(NaCl)与亚硝酸钠(NaNO2)
A [A.有电子转移的化学反应为氧化还原反应，其特征是有元素化合价升降，亚硝酸钠和氯化铵的反应中没有元素化合价升降，所以不属于氧化还原反应，故A错误；B.氢键导致物质的溶解度增大，肼和水分子之间能形成氢键，所以促进肼溶解，则肼极易溶于水，故B正确；C.亚硝酸钠和肼反应生成叠氮化钠和水，该反应中N元素化合价由＋3价、－2价变为－ eq \f(1,3) 价，转移电子数为 eq \f(10,3) ，结合原子守恒配平方程式为NaNO2＋N2H4===NaN3＋2H2O，故C正确；D.根据转化关系知，亚硝酸钠能和KI反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，氯化钠和KI不反应，所以用淀粉碘化钾试纸和食醋鉴别食盐(NaCl)与亚硝酸钠(NaNO2)，故D正确。]
9．亚硝酸钠又称为“工业盐”，在新闻报道中常出现因误食工业盐而导致中毒的事件，下列关于亚硝酸钠的叙述不正确的是( )
A．亚硝酸钠外观与食盐相似
B．亚硝酸钠和食盐一样也具有咸味
C．食盐可用作食品的添加剂而亚硝酸钠绝对不可用作食品添加剂
D．亚硝酸钠溶液和食盐溶液中滴加硝酸银溶液均可产生白色沉淀
C [A.根据信息，因误食亚硝酸钠而中毒，说明外观与食盐相似，故说法正确；B.误食工业食盐，说明亚硝酸钠具有咸味，故说法正确；C.少量亚硝酸钠加入食品中，增加食品保质期，故说法错误；D.Cl－用硝酸银检验，有白色沉淀产生，而亚硝酸钠也与硝酸银反应生成AgNO2白色沉淀，故说法正确。]
10．人体血红蛋白中含有Fe2＋，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2＋转变为Fe3＋，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力，服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒。下列说法正确的是( )
A．亚硝酸盐表现出还原性
B．维生素C可被亚硝酸盐氧化
C．维生素C表现出氧化性
D．中毒时亚硝酸盐被Fe2＋氧化成硝酸盐
B [服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，即可以将＋3价的Fe3＋转化为＋2价的Fe2＋，所以加入的物质维生素C具有还原性，是还原剂，以此解答。A.由分析可知维生素C具有还原性，是还原剂，则亚硝酸盐是氧化剂，表现出氧化性，故A错误；B.由分析可知维生素C是还原剂，亚硝酸盐是氧化剂，维生素C可被亚硝酸盐氧化，故B正确；C.由分析可知维生素C具有还原性，是还原剂，故C错误；D.亚硝酸盐会使Fe2＋转变为Fe3＋，Fe2＋是还原剂，中毒时亚硝酸盐被Fe2＋还原，故D错误。]
11．某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。请填写下列空白：
Ⅰ.测定过氧化氢的含量
(1)移取10.00 mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250 mL________(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式为______________。
(3)判断滴定到达终点的现象是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)重复滴定三次，平均耗用c ml/L KMnO4标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果________(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
Ⅱ.探究过氧化氢的性质
该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品可自选。)
请将他们的实验方法和实验现象填入下表：
解析： Ⅰ.(4)n(KMnO4)＝cV×10－3ml；则n(H2O2)＝ eq \f(5,2) n(KMnO4)＝ eq \f(5,2) cV×10－3 ml。则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为[10×( eq \f(5,2) cV×10－3×34 g/ml)÷(10.00 mL×ρ g/mL)]×100%＝ eq \f(17cV,2ρ) %；(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则高锰酸钾溶液的体积偏大，按照此数据计算的过氧化氢的质量就偏多，使测定结果偏高。
答案： Ⅰ.(1)容量瓶 (2)2MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋ 8H2O＋ 5O2↑
(3) 滴入半滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色 (4) eq \f(17cV,2ρ) % (5)偏高
Ⅱ.(1)取适量饱和硫化氢溶液于试管中，滴入过氧化氢溶液(或取适量碘化钾淀粉溶液于试管中，加入过氧化氢溶液) 产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊(或溶液变蓝色) (2)取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用带火星的木条检验(或取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用导气管将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液的试管中) 产生气泡，木条复燃(或溶液变浑浊或有浅黄色沉淀产生)
12．亚硝酸钠被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。亚硝酸(HNO2)是一种与醋酸酸性相当的弱酸。
(1)写出亚硝酸的电离方程式_______________________________________________。
(2)酸性条件下，NaNO2与KI按物质的量1∶1恰好完全反应，且I－被氧化为I2，则产物中含氮物质的化学式为________。
(3)请你设计一个实验方案鉴别氯化钠和亚硝酸钠(提示：AgNO2呈白色，在溶液中以沉淀形式存在)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)工业废水中NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 可用铝粉除去，产生无毒无味的气体。若反应过程中转移6 ml电子，则生成该气体在标准状况下的体积为________L。
解析： (1)亚硝酸是弱酸，不完全电离，电离方程式为：HNO2H＋＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ；
(2)I－被氧化为I2，碘的化合价升高一个价态，NaNO2与KI按物质的量1∶1恰好完全反应，故氮元素的化合价降低一个价态，即＋2价，故产物为NO；
(3)氯化钠属于强酸强碱盐，溶液显中性，亚硝酸钠属于强碱弱酸盐，由于亚硝酸根水解NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋H2OHNO2＋OH－显碱性，能使酚酞变红，故可以用酚酞试液鉴别氯化钠和亚硝酸钠溶液；
(4)亚硝酸根转化为无毒无味气体只能是氮气，故方程式为：2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2Al＋8H＋===N2↑＋2Al3＋＋4H2O，该反应转移 6个电子，即转移6 ml电子生成1 ml氮气，标准状况下体积为22.4 L。
答案： (1)HNO2H＋＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2))
(2)NO (3)分别取少量两种固体于两支试管中，同时滴加无色酚酞试液，若溶液变红，则白色固体是NaNO2；若溶液无色，则为NaCl (4)22.4
13．亚硝酸钠是重要的防腐剂。某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料，设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)
查阅资料：①HNO2为弱酸，室温下存在反应3HNO2===HNO3＋2NO↑＋H2O；
②NO不与碱反应，可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸。
实验操作：①关闭弹簧夹，打开A中分液漏斗活塞，滴加一定量浓硝酸，加热；
②一段时间后停止加热。
(1)A中反应的化学方程式是____________________________________________。
(2)B中观察到的主要现象是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
D装置的作用是_________________________________________________________。
解析： 本题考查实验方案设计与评价。(1)A中利用浓硝酸的强氧化性，与碳发生反应，其反应方程式为C＋4HNO3(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；(2)A中产生的NO2，进入B装置，发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，Cu和稀硝酸发生反应：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，观察到B中现象是铜片溶解，溶液变为蓝色，导管口有无色气体产生；因为NO有毒，为防止污染空气，必须尾气处理，根据信息，NO能与酸性高锰酸钾溶液发生反应，本身生成HNO3，因此装置D的作用是除去未反应的NO，防止污染空气。
答案： (1) C＋4HNO3(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
(2)溶液变蓝，铜片溶解，导管口有无色气体冒出 除去未反应的NO，防止污染空气
14．氧元素能形成众多的化合物，其中有一些化合物具有特殊的组成与性质。
(1)H2O2、D2O、D2O2中化学性质彼此相似的物质是______，OF2是一种棕黄色有恶臭的气体，有极强的氧化性，则OF2中氧元素的化合价为______，将F2通入稀的NaOH溶液中可得到OF2、盐等物质，相应反应的化学方程式为______________________________
________________________________________________________________________。
(2)研究表明，H2O2相当于二元弱酸，有较强的还原性
①H2O2的一级电离方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________，
已知常温下1 L的H2O2相当于48.3 ml，其一级电离平衡常数K约为1.67×10－12，则该温度下H2O2中c(H＋)约为________，写出它与足量Ba(OH)2反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
②过氧化氢、镁合金可构成镁燃料电池，放电时总反应：Mg＋2H＋＋H2O2===Mg2＋＋2H2O，则放电时的正极反应为______________________________________________。
(3)氧也能与钾元素形成K2O、K2O2、KO2、KO3等氧化物，其中KO2是一种比Na2O2效率高的供氧剂，写出它与CO2反应的化学方程式： _____________________________
________________________________________________________________________。
解析： (1)根据水(H2O)、双氧水(H2O2)、重水(D2O)的化学式可知都有氢、氧两种元素组成；物质的结构决定物质的性质，从化学性质的角度看，双氧水分子与水分子的构成不同，化学性质有较大的差异，化学性质彼此相似的物质是 H2O2、D2O2；氟非金属性强于氧，氟为－1价，依据化合物各元素化合价代数和为0知，则OF2中氧元素的化合价为＋2价；将F2通入稀的NaOH溶液中可得到OF2、NaF和水，其反应方程式为：2F2＋2NaOH===2NaF＋H2O＋OF2；(2)①双氧水可以看作是二元弱酸，说明双氧水分子能发生两步电离，第一步电离出一个氢离子，则它的一级电离方程式为H2O2H＋＋HO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ；根据K＝ eq \f(c（H＋）·c（HO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ）,c（H2O2）) ＝1.67×10 －12；则c(H＋)＝ eq \r(1.67×10－12×48.3) ≈9×10－6 ml/L；H2O2与Ba(OH)2作用形成正盐为BaO2，同时生成水，其反应的方程式为：H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O；②正极上发生还原反应，过氧化氢得到电子和氢离子反应生成水，正极电极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O；(3)过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，则超氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和氧气，反应方程式为4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2。
答案： (1)H2O2、D2O2 ＋2 2F2＋2NaOH===2NaF＋H2O＋OF2
(2)①H2O2H＋＋HO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 9×10－6 ml/L H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O
②H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O
(3)4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2
学生用书第108页不稳定性
O3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2O3===3O2，在放电条件下空气中的O2可以转化为O3，反应的化学方程式为3O2 eq \(=====,\s\up7(放电)) 2O3
强氧化性
O3容易使淀粉­KI溶液变蓝色，反应的化学方程式为2KI＋O3＋H2O===I2＋2KOH＋O2
漂白性
O3因其强氧化性能使有色物质褪色
不稳定性
加热、光照或加催化剂都能加快其分解：2H2O2 eq \(=====,\s\up7(MnO2)) 2H2O＋O2↑，因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处
弱酸性
相当于二元弱酸：H2O2H＋＋HO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ，HO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) H＋＋O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(2))
强氧化性
①工业上用10%的H2O2作为漂白剂，医疗上用3%的H2O2作为消毒杀菌剂；
②氧化Fe2＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 等还原性物质：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，H2O2＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O；
③使湿润的淀粉­KI试纸变蓝：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O
弱还原性
H2O2中－1价的氧遇强氧化剂可失去电子转化成0价氧而被氧化，如与酸性
KMnO4溶液反应：2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O
选项
方案设计
现象和结论
A
先加入少量KClO3溶液，再加AgNO3溶液和足量稀硝酸，振荡
若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
B
加到少量KMnO4溶液中，再加硫酸酸化，振荡
若溶液褪色，则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量FeCl2溶液中，再加入稀盐酸酸化，振荡
若溶液变黄色，则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量Na2SO3溶液，再加入BaCl2溶液和稀硝酸，振荡
若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
t/min
0
10
20
30
40
50
c(H2O2)/(ml·L－1)
0.70
0.49
0.35
0.25
0.17
0.12
实验内容
实验方法
实验现象
(1)验证氧化性
(2)验证不稳定性