Question

【題目】氮元素的化合物在工農(nóng)業(yè)以及國防科技中用途廣泛，但也會對環(huán)境造成污染，如地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問題。完成下列填空：

（1）神舟載人飛船的火箭推進(jìn)器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼(N2H4)，其他產(chǎn)物性質(zhì)穩(wěn)定。該反應(yīng)中被氧化與被還原的元素的原子個(gè)數(shù)之比為______。如果反應(yīng)中有5mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，可得到肼______g。

（2）常溫下向25mL1.00mol/L稀鹽酸中緩緩?fù)ㄈ?/span>0.025molNH3(溶液體積變化忽略不計(jì))，反應(yīng)后溶液中離子濃度由大到小的順序是_____。在通入NH3的過程中溶液的導(dǎo)電能力____(填寫“變大”、“變小”或“幾乎不變”)。

（3）向上述溶液中繼續(xù)通入NH3，該過程中離子濃度大小關(guān)系可能正確的是_____(選填編號)。

a．[Cl-]=[NH4+]>[H+]=[OH-] b．[Cl-]>[NH4+]=[H+]>[OH-]

c．[NH4+]>[OH-]>[Cl-]>[H+] d．[OH-]>[NH4+]>[H+]>[Cl-]

（4）常溫下向25mL含HCl0.01mol的溶液中滴加氨水至過量，該過程中水的電離平衡____(填寫電離平衡移動情況)。當(dāng)?shù)渭影彼��?/span>25mL時(shí)，測得溶液中水的電離度最大，則氨水的濃度為______mol·L-1。

（5）設(shè)計(jì)兩種實(shí)驗(yàn)方案證明氨水是弱電解質(zhì)（1）_______；（2）_______。

Answer 1

【答案】2:1 80 c(Cl-)＞(NH4+)＞c(H+)＞+c(OH-) 幾乎不變 ac 先正向移動，后逆向移動 0.4 取少量NH4Cl晶體，加蒸餾水溶解，滴入紫色石蕊試液，溶液變紅色 取少量稀氨水，滴入酚酞試液，溶液呈紅色，加入醋酸銨晶體，溶液的紅色變淺

【解析】

(1)根據(jù)得失電子守恒，結(jié)合原子守恒配平；依據(jù)得失電子計(jì)算即可；

(2)n(HCl)=1.0mol×0.025L=0.025mol，氨氣的物質(zhì)的量=0.025mol，二者恰好反應(yīng)生成氯化銨，溶液中離子濃度幾乎不變；

(3)向上述溶液中繼續(xù)通入NH3，溶液可能呈堿性或中性，結(jié)合溶液中的電荷守恒式分析；

(4)酸或堿都抑制水電離，當(dāng)二者恰好反應(yīng)生成氯化銨時(shí)，水的電離程度最大；

(5)根據(jù)NH4+的水解或NH3·H2O中存在電離平衡判斷。

(1)NaClO和NH3反應(yīng)生成N2H4、NaCl和水，N元素的化合價(jià)從-3價(jià)升高到-2價(jià)轉(zhuǎn)移1個(gè)電子，所以1個(gè)分子轉(zhuǎn)移2個(gè)電子；NaClO中Cl元素的化合價(jià)從+1價(jià)減低到-1價(jià)轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，所以1個(gè)分子轉(zhuǎn)移2個(gè)電子；根據(jù)得失電子守恒配平計(jì)量數(shù)：NaClO為1，NH3為2，再根據(jù)原子守恒平衡方程式為：2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O，所以該反應(yīng)中被氧化的原子與被還原的原子物質(zhì)的量之比是2:1，如果反應(yīng)中有5mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，可得到肼：mol×32g/mol=80g；

(2)n(HCl)=1.0mol×0.025L=0.025mol，氨氣的物質(zhì)的量=0.025mol，溶液呈酸性，即c(H+)＞c(OH-)，依據(jù)溶液呈電中性有：c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-)，因?yàn)?/span>c(H+)＞c(OH-)，∴c(NH4+)＜c(Cl-)，故離子濃度大小關(guān)系為：c(Cl-)＞(NH4+)＞c(H+)＞+c(OH-)，溶液中離子濃度幾乎不變，所以導(dǎo)電能力幾乎不變；

(3)a．溶液呈中性時(shí)，c(H+)=c(OH-)，根據(jù)電荷守恒得c(Cl-)=c(NH4+)，溶液中水的電離程度很小，所以存在c(Cl-)=c(NH4+)＞c(H+)=c(OH-)，故a正確；

b．繼續(xù)通入氨氣時(shí)，水的電離程度減小，則不能出現(xiàn)c(NH4+)=c(H+)，故b錯(cuò)誤；

c．溶液中的溶質(zhì)為一水合氨和氯化銨且一水合氨濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氯化銨時(shí)，可能存在c(NH4+)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+)，故c正確；

d．溶液呈堿性時(shí)，溶液中氫離子濃度很小，不能出現(xiàn)c(H+)＞c(Cl-)，故d錯(cuò)誤；

故答案ac；

(4)常溫下向25mL含HCl0.01mol的溶液中滴加氨水至過量，最初酸抑制消失電離，生成NH4Cl后促進(jìn)水的電離，則該過程中水的電離平衡先正向移動，后逆向移動，酸或堿都抑制水電離，當(dāng)二者恰好反應(yīng)生成氯化銨時(shí)，水的電離程度最大，則一水合氨的物質(zhì)的量為0.01mol，其濃度==0.4mol/L；

(5)向氯化銨溶液中滴入紫色石蕊試液，溶液變紅色，說明溶液呈酸性，即溶液中NH4+水解而使溶液呈酸性，證明NH3·H2O是弱電解質(zhì)；取少量稀氨水，滴入酚酞試液，溶液呈紅色，加入醋酸銨晶體，溶液的紅色變淺，說明溶液中存在NH3·H2O的電離平衡，證明NH3·H2O是弱電解質(zhì)。