Question

8．实验室利用饱和NaNO₂溶液（12mol/L）和NH₄Cl溶液加热制备N₂．
（1）若配制250mL上述NaNO₂溶液需要的玻璃仪器为250ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管，可用排水法收集N2
（2）写出上述实验原理的离子方程式并标出电子转移的数目和方向（单线桥法或双线桥法都可）
（3）NH₄Cl溶液中加人镁粉也可以产生气体，写出相应的化学方程式Mg+2NH₄Cl=MgCl₂+2NH₃↑+H₂↑
（4）向20mL 0.01mol/L的HNO₂溶液中逐滴滴加相同浓度的NaOH溶液，测得混合液的pH随NaOH溶液的体积的变化如右图所示：（已知HNO₂的电离平衡常数为K=4.6X10^-4）则图中a点的c（H+）=2.14×10^-3mol/L，b点溶液呈酸性的原因是（结合离子方程式表示）NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，电离程度大于水解程度，可知溶液呈酸性•（已知$\sqrt{4.6}$=2.14）

Answer 1

分析 （1）配制一定物质的量浓度的溶液需要的玻璃仪器为250ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管，制备得到的氮气难溶于水可以用排水法收集；
（2）氯化铵和亚硝酸钠发生氧化还原反应，氮元素化合价-3价变化为0价，+3价变化为0价，发生归中反应生成氮气、氯化钠和水，电子转移总数为3，用单线桥或双线桥标注电子转移总数；
（3）镁和氯化铵能反应生成氯化镁、氨气和氢气；
（4）由HNO₂?H++NO₂^-，K=$\frac{c（{H}^{+}）c（N{{O}_{2}}^{-}）}{c（HN{O}_{2}）}$≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{c（HN{O}_{3}）}$，4.6×10^-4≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{0.01}$，得到c（H⁺）=2.14×10^-3mol/L，b点溶液为HNO₂、NaNO₂混合溶液，且浓度比为1：1，由NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，电离程度大于水解程度，可知溶液呈酸性；

解答 解：（1）配制一定物质的量浓度的溶液需要的玻璃仪器为250ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管，制备得到的氮气难溶于水可以用排水法收集，
故答案为：250ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管，排水；
（2）氯化铵和亚硝酸钠发生氧化还原反应，氮元素化合价-3价变化为0价，+3价变化为0价，发生归中反应生成氮气、氯化钠和水，电子转移总数为3，用单线桥或双线桥标注电子转移总数，，
故答案为：；
（3）镁和氯化铵能反应生成氯化镁、氨气和氢气，故反应为：Mg+2NH₄Cl=MgCl₂+2NH₃↑+H₂↑，
故答案为：Mg+2NH₄Cl=MgCl₂+2NH₃↑+H₂↑；
（4）由HNO₂?H++NO₂^-，K=$\frac{c（{H}^{+}）c（N{{O}_{2}}^{-}）}{c（HN{O}_{2}）}$≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{c（HN{O}_{3}）}$，4.6×10^-4≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{0.01}$，得到c（H⁺）=2.14×10^-3mol/L，b点溶液为HNO₂、NaNO₂混合溶液，且浓度比为1：1，由NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，电离程度大于水解程度，可知溶液呈酸性，
故答案为：NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，电离程度大于水解程度，可知溶液呈酸性；

点评 本题考查了酸碱混合溶液酸碱性的分析判断，氧化还原反应电子转移标注方法，溶液配制过程想，弱电解质电离的计算应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．