Question

利用¹⁵N可以測定亞硝酸鹽對地下水質(zhì)的污染情況．
（1）下列說法正確的是

 

．
A．¹⁴N與¹⁵N為同種核素
B．¹⁴N的第一電離能小于¹⁴C
C．¹⁵NH₃與¹⁴NH₃均能形成分子間氫鍵
D．CH₃¹⁵NH₂與CH₃CH₂¹⁴NH₂互為同系物
（2）¹⁵N的價層電子排布圖為

 

¹⁵NH₄Cl的晶胞與CsCl相同，則¹⁵NH₄Cl晶體中¹⁵NH₄⁺的配位數(shù)為

 

；¹⁵NH₄⁺中^I5N的雜化軌道類型為

 

．
（3）工業(yè)上電解法處理亞硝酸鹽的模擬工藝如圖．
已知：陽極區(qū)發(fā)生化學反應：2N0₂^-+8H⁺+6Fe²⁺═N₂↑+6Fe³⁺+4H_zO
①陽極電極反應方程式是

 

（不考慮后續(xù)反應）；
②若硫酸溶液濃度過大，陰極區(qū)會有氣體逸出，該氣體為

 

（填化學式）；該現(xiàn)象表明c（ H⁺ ）越大，H⁺氧化性越

 

；
③若電解時電路中有0.6mol電子轉移，且NaNO₂有剩余，則電解池中生成Na₂SO₄

 

mol．

Answer 1

分析：（1）A．質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的核素互為同位素；
B．同周期元素從左到右元素的電負性逐漸增大，第一電離能逐漸增大但ⅤA族大于ⅥA族元素；
C．氫鍵是X-H…Y形式的鍵，X為氮氧氟；
D．結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH₂原子團的物質(zhì)互稱為同系物．
（2）氮原子最外層有5個單子；CsCl屬于簡單立方晶胞；根據(jù)雜化軌道數(shù)判斷雜化類型，雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)，據(jù)此判斷雜化類型；
（3）①活潑金屬做陽極，金屬失電子；
②陽離子在陰極放電；
③根據(jù)電子守恒求出NaNO₂的物質(zhì)的量；然后根據(jù)元素守恒解題．

解答：解：（1）A．¹⁴N與¹⁵N為中子數(shù)不同，不是同種核素，互為同位素，故A錯誤；
B．N的價電子層為半充滿結構，更加穩(wěn)定，故B錯誤；
C．含有N元素，故能形成氫鍵，故C正確；
D．二者結構相似，分子組成相差一個“CH₂”，故D正確，
故答案為：CD；
（2）¹⁵N的價層電子排布圖為；CsCl屬于簡單立方晶胞，8個Cl^- （或Cs⁺）位于立方體的八個頂點，立方體中心為Cs^+（或Cl^-），所以每個Cs的周圍，有8個Cl^-，每個Cl^-周圍有8個Cs⁺，¹⁵NH₄Cl的晶胞與CsCl相同，即陰陽離子的配位數(shù)均為8；銨根離子中氮原子含有4個δ鍵且不含孤電子對，所以其采用sp³雜化，故答案為：；8；sp³雜化；
（3）①活潑金屬做陽極，金屬失電子：Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
②陽離子在陰極放電，氫離子濃度大了放電生成氫氣，故答案為：H₂；強；
③由電極反應知轉移0.6 mol電子時生成Fe²⁺ 0.3 mol，故消耗NaNO₂ 0.1mol，根據(jù)鈉元素守恒可知生成Na₂SO₄0.05 mol，故答案為：0.05．

點評：本題考查電離能、請柬、原子雜化類型的判斷和電解原理，根據(jù)“雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)”來解答即可，原子雜化類型的判斷是高考的熱點，所以是學習的重點，難度中等．