题目内容
【题目】氮、磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。回答下列问题:
I (1)直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的,常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。
①写出磷酸主要的电离方程式________________________。
②直链低聚磷酸铵的化学式可表示为(NH4)(n+2)PnOx,x=_____(用n表示)。
(2)在碱性条件下,次磷酸盐可用于化学镀银,完成其反应的离子方程式。
□H2PO2-+□Ag++□______=□PO43-+□Ag+□______
(3) 工业上生产硝酸铜晶体的流程图如下:
①在步骤a中,需要通入氧气和水,其目的是______.
②进行蒸发浓缩时,要用硝酸调节溶液的pH=1,其目的是(结合离子方程式说明)______.
③下图是某小组同学查阅资料所绘出的硝酸铜晶体[Cu(NO3)2nH2O]的溶解度曲线(温度在30℃前后对应不同的晶体),下列说法正确的是______(填字母).
a.A点时的溶液为不饱和溶液
b.B点时两种晶体可以共存
c.按上述流程最终得到的晶体是Cu(NO3)23H2O
d.若将C点时的溶液降温至30℃以下,可以析出Cu(NO3)26H2O晶体
II (4)查阅资料可知:银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq),该反应平衡常数的表达式K稳[Ag(NH3)2+]= _________,已知某温度下,K稳[Ag(NH3)2+]=1.10×107,Ksp[AgCl]=1.45×10﹣10。计算得到可逆反应AgCl(s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)的化学平衡常数K=_________ (保留2位有效数字),1L 1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl_________mol(保留1位有效数字)。
【答案】I.(1)①H3PO4 H2PO4- + H+ ;② x = 3n + 1(2)1 4 6OH- 1 4 4H2O
(3)①有利于提高原料的利用率,减少污染物的排放;
②由于Cu2+发生水解反应Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入硝酸可以抑制硝酸铜的水解;
③b、dII.(4);1.6×10-3 ;0.04
【解析】
试题分析:I (1)直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的,常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。
①磷酸属于三元中强酸,以第一步电离为主,电离方程式为H3PO4 H2PO4- + H+ ,故答案为:H3PO4 H2PO4- + H+ ;
②直链低聚磷酸铵中N为-3价,H为+1价,P为+5价,O为-2价,根据正负化合价的代数和为0, x=3n + 1,故答案为:3n + 1;
(2)在碱性条件下,因此反应物中需要加氢氧根离子,如何根据化合价升降守恒,结合观察法配平即可,反应的离子方程式为H2PO2-+4Ag++6OH-=PO43-+4Ag+4H2O,故答案为:H2PO2-+4Ag++6OH-=PO43-+4Ag+4H2O;
(3) ①在步骤a中,通入氧气和水,将氮氧化物转化为硝酸,有利于提高原料的利用率,减少污染物的排放,故答案为:有利于提高原料的利用率,减少污染物的排放;
②由于Cu2+发生水解,蒸发浓缩时,要用硝酸调节溶液的pH=1,防止水解生成氢氧化铜沉淀,Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入硝酸可抑制水解,故答案为:由于Cu2+发生水解:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入硝酸可以抑制硝酸铜的水解;
③a.在一定温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度,可知图中曲线上所有的点均为对应温度下的饱和溶液,A点时的溶液为过饱和溶液,故a错误;b.B点表明在30℃时两种晶体的溶解度相等,B点为生成晶体的转折点,两种晶体可以共存,故b正确;c.上述流程是在低温下进行的.最终得到的晶体是Cu(NO3)26H2O,故c错误;d.由图象可以看出,溶液降温至30℃以下,可以析出Cu(NO3)26H2O晶体,故d正确,故答案为:bd;
(4)Ag+(aq)+2NH3(aq)=Ag(NH3)2+(aq),该反应平衡常数的表达式=,;可逆反应AgCl (s)+2NH3(aq)=Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)的化学平衡常数 K==×=Ksp(AgCl)×K稳=1.45×10-10×1.10×107=1.6×10-3,设溶解的AgCl物质的量为x,反应前后系数相同,可以用物质的量代替平衡浓度计算平衡常数,AgCl (s)+2NH3(aq)=Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq),依据平衡常数===1.6×10-3,1-x≈1,计算得到x=0.04mol,故答案为:;1.6×10-3,0.04。