Question

（14分）氮和硫的化合物对大气都有严重污染，据所学化学反应原理回答下列问题：

（1）NO₂与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时发生反应：

2NO₂（g）+NaCl（s）NaNO₃（s）+ClNO（g）    ∆H = a KJ/mol

则该反应为          反应（填放热或吸热），产物ClNO的结构式为          。

（2）实验室可用NaOH溶液吸收NO₂，反应为2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO₂恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol/L的CH₃COONa溶液，则两溶液中c（NO₃^－）、c（NO₂^－）和c（CH₃COO^－）由大到小的顺序为          （已知HNO₂的电离常数K_a=7.1×10^-4mol/L，CH₃COOH的电离常数K _a=1.7×10^-5mol/L，可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是           。

a．向溶液A中加适量水       b．向溶液A中加适量NaOH

c．向溶液B中加适量水       d．向溶液B中加适量NaOH

（3）若将SO₂，NO₂，O₂按4：4：3通入水中充分反应，写出总的离子方程式          。

（4）向氨水中通入过量的H₂S，所得溶液M中溶质的电子式为                ；取0.2mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的M溶液等体积混合，加热至充分反应后，待恢复至室温，剩余溶液中离子浓度由大到小的顺序是              ，此时测得溶液的pH=12，则此条件下M溶液中阴离子的电离平衡常数K_a=        （提示：若涉及多元弱酸的电离或多元弱酸根离子的水解，均只考虑第一步电离或水解）

Answer

（1）放热(1分)，Cl‾N=O（2分）（2）c(NO3‾) > c(NO2‾) > c(CH3COO‾)（2分）

b、c（1分，漏选不得分）（3）4SO2+4NO2+3O2+6H2O==12H++4SO42‾+4NO3‾（2分）

（2分）；

c（Na+）＞c（S2﹣）＞c（OH﹣）＞c（HS﹣）＞c（H+）（2分）；Ka=4×10‾12（2分）

【解析】

试题分析：（1）该反应可以自发进行，而正反应是熵值减小，则正方应一定是放热反应。依据8电子的稳定结构可知ClNO的结构式为Cl－N＝O。

（2）含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A中NaNO3物质的量浓度为0．1mol/L，NaNO2物质的量为0.1mol/L，溶液B为0.1mol/L的CH3COONa溶液，已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol/L，CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol/L，说明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性，对应阴离子水解程度大，醋酸根离子和亚硝酸根离子水解，两溶液中c（NO3－）、c（NO2－）和c（CH3COO－）由大到小的顺序为c(NO3‾) > c(NO2‾) > c(CH3COO‾)；使溶液A和溶液B的pH值相等的方法，依据溶液组成和性质分析，溶液A中NaNO3物质的量浓度为0.1mol/L，NaNO2物质的量为0.1mol/L，溶液B为0.1mol/L的CH3COONa溶液，溶液B碱性大于A溶液；a、上述分析可知，溶液B碱性大于A溶液，向溶液A中加适量水，稀释溶液，碱性减小，不能调节溶液pH相同，a不符合；b、向溶液A中加适量NaOH，增大碱性，可以调节溶液pH相同，b符合；c、向溶液B中加适量水，稀释溶液碱性减弱，可以调节溶液pH，c符合；d、溶液B碱性大于A溶液，向溶液B中加适量NaOH，溶液pH更大，不能调节溶液PH相同，d不符合,答选bc．

（3）若将SO2，NO2，O2按4：4：3通入水中充分反应，根据原子守恒和电子得失守恒可知总的离子方程式为4SO2+4NO2+3O2+6H2O==12H++4SO42‾+4NO3‾。

（4）向氨水中通入过量的H2S，生成NH4HS，属于含有共价键的离子化合物，电子式为；取0.2mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的M溶液等体积混合，加热至充分反应后，恰好生成硫化钠、氨气和水，因此待恢复至室温，由于硫离子水解，溶液显碱性，剩余溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na+）＞c（S2﹣）＞c（OH﹣）＞c（HS﹣）＞c（H+）。此时测得溶液的pH=12，其中硫化钠的物质的量浓度是0.05mol/L，设溶液中硫离子浓度是xmol/L，HS－浓度是ymol/L，则根据电荷守恒可知0.1+10－12＝0.01+2x+y，x+y＝0.05，所以解得x＝0.04，y＝0.01，所以此条件下M溶液中阴离子的电离平衡常数Ka==4×10‾12。

考点：考查反应热、结构式、离子浓度大小比较、电离平衡常数计算及外界条件对水解平衡的影响