Question

本世纪是生命科学研究的昌盛时期，科学家研究发现，进入生物体内的氧分子，可接受1个电子转变为超氧阴离子自由基(O₂^―)，进而引发产生一系列自由基。一切需氧生物在其机体内均有一套完整的活性氧系统(抗氧化酶和抗氧化剂)，能将活性氧转变为活性较低的物质，机体因此受到保护。人们利用羟胺(NH₂OH)氧化的方法可以检测其生物系统中O₂^―含量，原理是O₂^―与羟胺反应生成NO₂^―和一种过氧化物。NO₂^―在对氨基苯磺酸和α—萘胺作用下，生成粉红的偶氮染料，该染料在λ＝530nm处有显著吸收，且其吸收值与c(NO₂^―)成正比，从而可计算出样品中的O₂^―含量。某实验室用以上方法处理后测得溶液中：c(NO₂^―) ＝2.500×10^-3 mol∙L^-1。

（1）请将测定原理有关的离子方程式缺少的物质补充完整并配平：

NH₂OH ＋O₂^― ＋H^＋＝NO₂^― ＋             ＋H₂O。

（2）计算该样品中c(O₂^― ) ＝                     。

（3）如用羟胺氧化法测定O₂^―时，将其生成的过氧化物作为检测物，若选用酸性K₂Cr₂O₇溶液进行定量分析，请写出相应的离子方程式                      。

（4）NO₂^―既有氧化性，又有还原性。NaNO₂大量进入血液时，能将血红蛋白中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，正常的血红蛋白转化为高价铁血红蛋白，失去携氧功能，引起中毒，甚至死亡。下列各组试剂不能检验NO₂^―的是         。

A．FeCl₂  KSCN       B．KMnO₄  H₂SO₄

C．AgNO₃  HNO₃       D．KI—淀粉试液

（5）某研究性学习小组，为研究光化学烟雾消长规律，在一烟雾实验箱中，测得烟雾的主要成分为RH(烃)、NO、NO₂、O₃、PAN(CH₃COOONO₂)，各种物质的相对浓度随时间的消失，记录于右图，根据图中数据，请你判断下列推论中最不合理的是         。

A．NO的消失的速率比RH快             B．NO生成了NO₂

C．RH及NO₂可以生成PAN及O₃           D．O₃生成了PAN

Answer

（1）NH2OH ＋ 2O2― ＋ H＋＝ NO2― ＋ H2O2 ＋ H2O

（2）5.000×10-3 mol·L-1；

（3）Cr2O72-＋3H2O2 ＋ 8H＋ ＝2Cr3＋ ＋3O2↑＋7H2O

（4）C；

（5）D

【解析】

试题分析：（1）O2-与羟胺(NH2OH)在弱酸性环境中反应生NO2-和一种过氧化物，根据质量守恒应为H2O2，NH2OH+2O2-+H+=NO2-+H2O2+H2O，故答案为：NH2OH ＋ 2O2― ＋ H＋＝ NO2― ＋ H2O2 ＋ H2O；

（2）根据反应式：NH2OH+2O2-+H+=NO2-+H2O2+H2O，c(NH2OH)：c(O2-)=1：2，则c(O2-)=2×2.500×1O-3mol/L=5.000×10-3mol/L，故答案为：5.000×10-3mol/L；

（3）Cr2O7具有氧化性，H2O2具有还原性，二者发生氧化还原反应生成Cr3+和O2，反应的离子方程式为：Cr2O72-+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O，故答案为：Cr2O72-+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O；

（4）NO2-既有氧化性，又有还原性；能将Fe2+氧化成Fe3+，A．加入FeCl2和KSCN时，NO2-将Fe2+氧化成Fe3+，所以溶液变红色，所以能用FeCl2和KSCN检验NO2-，故A正确；B．NO2-有还原性能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以能用KMnO4和H2SO4检验NO2-，故B正确；C．在含有NO2-溶液中加入AgNO3和HNO3无明显现象，所以不能检验，故C错误；D．NO2-有氧化性能把碘离子氧化为碘单质，使碘化钾淀粉溶液变蓝色，所以能用KI和淀粉检验NO2-，故D正确，故答案为：C；

（5）A、由曲线斜率可知在某一时间段内NO消失的速率比RH快，故A正确；B、NO的浓度一直在减少，NO2的浓度先增加后减少，在0-1时间段内NO可能生成NO2，故B正确；C、图中O3和PAN的浓度增加，RH的浓度减少，RH及NO2在某一时间段内可能反应生成PAN和O3，故C正确D、O3的浓度一直在增加，不可能作为反应物，故D错误，故选D。

【考点定位】考查探究物质的组成或测量物质的含量

【名师点晴】本题较为综合，亚硝酸盐的性质，主要考查了学生对题中信息的分析、理解能力，以信息题目的形式呈现，考查物质的组成和含量的测定，注意氧化还原方程式的书写。