15.氨和聯(lián)氨(N2H4)是氮的兩種常見化合物,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用.
(1)希臘化學(xué)家提出采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),利用如圖所示實驗裝置,實現(xiàn)了高溫常壓下的電解法合成氨.則裝置中B電極連接電源正極,A電極反應(yīng)式為N2+6e-+6H+=2NH3
(2)把氯氣通入稀氨水中,NH3分子上的一個H被Cl取代生成氯氨,然后加入過量的氨和氯氨作用,得到聯(lián)氨(N2H4).寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式Cl2+NH3=NH2Cl+HCl、NH3+NH2Cl=N2H4+HCl.
(3)聯(lián)氨用亞硝酸氧化生成另一種氮的氫化物,該氫化物的相對分子質(zhì)量為43.0,其中氮原子的質(zhì)量分數(shù)為0.977,計算確定該氫化物的分子式HN3.該氫化物可置于安全氣  囊,受撞擊則完全分解為氮氣和氫氣,4.30g該氫化物受撞擊后產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為4.48L.
(4)聯(lián)氨與鹽酸反應(yīng)生成重要的化工原料鹽酸肼(N2H6C12),鹽酸胼是易溶于水的強電解質(zhì),溶液呈酸性,水解原理與NH4Cl類似.請寫出鹽酸肼第一步水解反應(yīng)的離子方程式N2H62++H2O[N2H5•H2O]++H+.下列鹽酸肼溶液中的離子濃度關(guān)系正確的是ac(填序號).
a.c(Cl-)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH-
b.c(Cl-)>c(H+)>c([N2H5•H2O]+)>c(OH-
c.c(N2H62+)+c([N2H5•H2O]+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-
d.c(Cl-)=2c(N2H62+)+2c([N2H5•H2O]+

分析 (1)B電極上氫氣失去電子生成氫離子,發(fā)生氧化反應(yīng),B為陽極,A為陰極,氮氣在陰極獲得電子,與SCY陶瓷傳遞的H+結(jié)合生成氨氣;
(2)由題意可知,氨氣與氯氣反應(yīng)生成NH2Cl與HCl,氨氣與NH2Cl反應(yīng)生成N2H4與HCl;
(3)氫化物中,N原子數(shù)=43.0×0.977÷14=3,H原子數(shù)=43.0×0.023÷1=1,故分子式為HN3,撞擊發(fā)生反應(yīng):2HN3=H2+3N2,根據(jù)方程式計算生成氣體體積;
(4)因水解與NH4Cl類似,則N2H62+水解結(jié)合H2O電離生成的OH-得到[N2H5•H2O]+;
 a.N2H62+離子水解溶液顯酸性;
b.N2H62+離子水解溶液顯酸性,且水解程度微弱,溶液中氫離子源于N2H62+離子水解及水的電離;
c.根據(jù)電荷守恒判斷;
d.根據(jù)物料守恒判斷.

解答 解:(1)B電極上氫氣失去電子生成氫離子,發(fā)生氧化反應(yīng),B為陽極,連接電源的正極,A為陰極,氮氣在陰極獲得電子,與SCY陶瓷傳遞的H+結(jié)合生成氨氣,陰極電極反應(yīng)式為:N2+6e-+6H+=2NH3
故答案為:正;N2+6e-+6H+=2NH3
(2)由題意可知,氨氣與氯氣反應(yīng)生成NH2Cl與HCl,氨氣與NH2Cl反應(yīng)生成N2H4與HCl,反應(yīng)方程式為:Cl2+NH3=NH2Cl+HCl、NH3+NH2Cl=N2H4+HCl,
故答案為:Cl2+NH3=NH2Cl+HCl、NH3+NH2Cl=N2H4+HCl;
(3)氫化物中,N原子數(shù)=43.0×0.977÷14=3,H原子數(shù)=43.0×0.023÷1=1,故分子式為HN3,撞擊發(fā)生反應(yīng):2HN3=H2+3N2,4.30g該氫化物的物質(zhì)的量為n=$\frac{4.3g}{43g/mol}$=0.1mol,根據(jù)方程式可知,共產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.1mol×2=0.2mol,體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L,
故答案為:HN3;4.48;
(3)因水解與NH4Cl類似,則N2H62+水解結(jié)合H2O電離生成的OH-得到[N2H5•H2O]+,鹽酸肼第一步水解反應(yīng)的離子方程式為:N2H62++H2O[N2H5•H2O]++H+,
a.N2H62+水解顯酸性,水解的程度很弱,則離子濃度的大小關(guān)系為c(Cl-)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH-),故a正確;
b.N2H62+離子水解溶液顯酸性,且水解程度微弱,溶液中氫離子源于N2H62+離子水解及水的電離,則c(Cl-)>c(H+)>c([N2H5•H2O]+)>c(OH-),故b正確;
c.根據(jù)電荷守恒可得:2c(N2H62+)+c([N2H5•H2O+])+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故c錯誤;
d.根據(jù)物料守恒c(Cl-)=2c(N2H62+)+2c([N2H5•H2O]+)+2c([N2H4•2H2O]),故d錯誤,
故答案為:N2H62++H2O[N2H5•H2O]++H+;ab.

點評 本題考查電解原理、化學(xué)方程式計算、鹽類水解等,題目素材陌生,側(cè)重考查學(xué)生信息獲取與知識的遷移運用,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.一定條件下A、B、C有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系,且△H=△H1+△H2符合上述轉(zhuǎn)化關(guān)系的A、C可能是①Fe、FeCl3  ②C、CO2  ③AlCl3、NaAlO2  ④NaOH、NaHCO3  ⑤S、SO3  ⑥Na2CO3、CO2( 。
A.只有②③④⑥B.除①外C.除⑤外D.全部

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.過氧化鈉是一種淡黃色固體,它能與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣,在潛水艇中用作制氧劑,供人類呼吸之用.它與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2.某學(xué)生為了驗證這一實驗,以足量的大理石、足量的鹽酸和1.95g過氧化鈉樣品為原料,制取O2,設(shè)計出如下實驗裝置:

(1)A中制取CO2的裝置,應(yīng)從下列圖①和②中選哪個圖:②

B裝置的作用是吸收A裝置中產(chǎn)生的鹽酸酸霧,C裝置內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象是白色固體變藍色.為了檢驗E中收集到的氣體,在取出集氣瓶后,用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi),木條會出現(xiàn)復(fù)燃.
(2)若E中的石灰水出現(xiàn)出現(xiàn)輕微白色渾濁,請說明原因:未反應(yīng)的二氧化碳與石灰水反應(yīng)所致.
(3)反應(yīng)完畢時,若測得E中的集氣瓶收集到的氣體250毫升,又知氧氣的密度為1.43克/升,當裝置的氣密性良好的情況下,實際收集到的氧氣體積比理論計算值偏。ㄆ蠡蚱。,相差約30毫升(取整數(shù)值,所用數(shù)據(jù)均在標準狀況下測定),這可能是由于Na2O2可能含有其它雜質(zhì),D裝置可能有氧氣未被排出.
(4)你認為上述A-E的實驗裝置中,E部分是否安全、合理?不安全,不合理E是否需要改進,若需要改進,應(yīng)改為上圖中的乙(填甲、乙、丙、。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.銅鋅原電池(如圖)工作時,下列敘述正確的是( 。
A.一段時間后銅片增重,鹽橋中K+移向CuSO4溶液
B.正極反應(yīng)為:Zn-2e-═Zn2+
C.電子從銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片
D.電池工作時Zn2+和Cu2+ 的濃度保持不變

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10.在體積不變的密閉容器中按一定比例通入氮氣和氫氣,反應(yīng)合成氨氣,該反應(yīng)放熱.欲加快反應(yīng)的速率同時提高合成氨中H2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是( 。
A.升高溫度B.適當增大壓強
C.加入催化劑D.從容器中分離出氨

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20.下列敘述中正確的是( 。
A.強酸和強堿溶液的反應(yīng)可以設(shè)計成原電池
B.白鐵(鍍鋅鐵)破損時與電解質(zhì)溶液接觸,鋅被腐蝕
C.電解池內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)均為自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)
D.用惰性電極電解足量飽和食鹽水后,可加鹽酸使溶液恢復(fù)至原狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列做法會對人體健康造成較大危害的是( 。
A.用大量SO2漂白銀耳
B.用小蘇打(NaHCO3)焙制糕點
C.用食醋清洗熱水瓶膽內(nèi)壁附著的水垢(CaCO3
D.用消毒液(有效成分NaClO)對餐具進行殺菌消毒

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.I.A-G是幾種烴的分子球模型,據(jù)此回答下列問題:

(1)常溫下含碳量最高的氣態(tài)烴是D (填對應(yīng)字母);
(2)一鹵代物種類最多的是G(填對應(yīng)字母);
(3)寫出實驗室制取D的化學(xué)方程式:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;
(4)寫出F發(fā)生溴代反應(yīng)的化學(xué)方程式:C6H6+Br2$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C6H5Br+HBr;
Ⅱ、寫出除雜的試劑:
試劑
乙烷混有少量乙烯
溴苯混有少量溴單質(zhì)
Ⅲ、現(xiàn)有分子式為C10H14的一烷基取代苯,已知它有4種同分異構(gòu)體,請寫出其中任意1種的結(jié)構(gòu)簡式:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.下列物質(zhì)的水溶液能導(dǎo)電,但屬于非電解質(zhì)的是(  )
A.H2SO4B.Cl2C.Na2O2D.SO2

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