Question

19．亚硝酸（HNO₂）是一元弱酸，亚硝酸及其盐在实验和工业生产中有重要应用．请回答：
（1）HNO₂的电离常数Ka的表达式为$\frac{c（N{{O}_{2}}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（HN{O}_{2}）}$．
（2）酸性条件下，K₂Cr₂O₇能被NaNO₂还原为Cr³⁺，该反应的离子方程式为Cr₂O₇^2-+3NO₂^-+8H⁺═2Cr³⁺+3NO₃^-+4H₂O．
（3）25℃时，用0.100mol•L^-1NaOH溶液滴定20.0mL某浓度的HNO₂溶液，溶液的pH与NaOH溶液体积（V）的关系如图所示，
已知：M点对应溶液中，c（OH^-）=c（H⁺）+c（HNO₂）．则：
①原溶液中c（HNO₂）为0.110mol/L（保留三位有效数字）．
②下列关于N点对应溶液的说法正确的是BC（填选项字母）．
A．溶液只有NaNO₂
B．水电离出来的c（H⁺）=1×10^-7 mol•L^-1
C．溶液中离子浓度：c（Na⁺）=c（NO₂^-）
D．溶液中：c（Na⁺）＜c（OH^-）

Answer 1

分析 （1）亚硝酸（HNO₂）是一元弱酸，溶液中存在电离平衡，电离平衡常数等于生成离子浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（2）Cr₂O₇^2-的处于高价态化合价降低被还原生成三价铬离子，NO₂^-的氮元素化合价升高，被氧化生成硝酸根离子，依据氧化还原反应化合价升降数目相等结合原子个数守恒配平方程式；
（3）①M点对应溶液中，c（OH^-）=c（H⁺）+c（HNO₂），说明该点溶液中溶质为NaNO₂，二者恰好完全反应，二者的物质的量相等；
②N点溶液呈中性，说明溶液中c（OH^-）=c（H⁺），
A．亚硝酸钠是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，要使混合溶液呈中性，则亚硝酸应该稍微过量；
B．常温下，该溶液呈中性，则水电离出来的c（H⁺）=1×10^-7 mol•L^-1；
C．根据电荷守恒判断c（Na⁺）、c（NO₂^-）相对大小；
D．溶液中水的电离程度很小，但钠离子浓度较大．

解答 解：（1）亚硝酸（HNO₂）是一元弱酸，溶液中存在电离平衡，HNO₂?H⁺+NO₂^-，电离平衡常数Ka=$\frac{c（N{{O}_{2}}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（HN{O}_{2}）}$，故答案为：$\frac{c（N{{O}_{2}}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（HN{O}_{2}）}$；
（2）Cr₂O₇^2-的处于高价态化合价降低被还原生成三价铬离子，NO₂-的氮元素化合价升高，被氧化生成硝酸根离子，1个Cr₂O₇^2-降低6价，一个NO₂-被氧化为硝酸根离子，化合价升2价，依据氧化还原反应化合价升降数目相等，Cr₂O₇^2-系数为1，亚硝酸根离子系数为3，依据原子个数守恒，反应的方程式为：Cr₂O₇^2-+3NO₂^-+8H⁺═2Cr³⁺+3NO₃^-+4H₂O，
故答案为：Cr₂O₇^2-+3NO₂^-+8H⁺═2Cr³⁺+3NO₃^-+4H₂O；
（3）①M点对应溶液中，c（OH^-）=c（H⁺）+c（HNO₂），说明该点溶液中溶质为NaNO₂，二者恰好完全反应，二者的物质的量相等，则c（HNO₂）•v（HNO₂）=c（NaOH）•v（NaOH）
所以c（HNO₂）=$\frac{0.100mol/L×0.022L}{0.020L}$=0.110mol/L，
故答案为：0.110mol/L；
②N点溶液呈中性，说明溶液中c（OH^-）=c（H⁺），
A．亚硝酸钠是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，要使混合溶液呈中性，则亚硝酸应该稍微过量，则溶液中的溶质为亚硝酸钠和亚硝酸，故A错误；
B．常温下，该溶液呈中性，则水电离出来的c（H⁺）=1×10^-7 mol•L^-1，故B正确；
C．溶液中c（OH^-）=c（H⁺），根据电荷守恒得c（Na⁺）=c（NO₂^-），故C正确；
D．溶液中水的电离程度很小，但钠离子浓度较大，所以c（Na⁺）＞c（OH^-），故D错误；
故选BC．

点评 本题考查弱电解质的电离及酸碱混合溶液定性判断等知识点，为高频考点，侧重考查学生图象分析、判断能力，正确判断（3）题图中M、N点溶液中溶质成分是解本题关键，易错点是利用M点质子守恒确定M点溶质成分，题目难度中等．