Question

【题目】含C、N化合物在生产、生活中有着重要的作用。请按要求回答下列问题。

N在元素周期表中的位置：______________。

元素C、N最简单气态氢化物的稳定性强弱比较（填化学式）: ____________.

I．氨气应用于侯德榜制碱工艺，原理如下图所示：

（1）过程i通入NH3和CO2的顺序是___________。

（2）过程ii有利于析出更多NH4Cl(s)的原因是_____________。

（3）制碱副产品NH4Cl可用于生产NH3和HCl。但直接加热分解NH4Cl, NH3和HCl的产率很低，原因是（用化学方程式表示）_________________。 而采用在N2氛围中，将MgO与NH4Cl混合加热至300℃，可获得高产率的NH3，该反应的化学方程式为____________。

Ⅱ．电镀工业中含CN-的废水在排放前的处理过程如下：

（1）溶液A具有的性质是（填“氧化性”或“还原性”) _______. C的化学式为：______。

（2）反应② 可将CN一转化为无害物质，其离子方程式为：_____________。

Answer 1

【答案】 第二周期VA族 CH4<NH3 先通NH3，后通CO2 NH4Cl(s)NH4+(aq)+Cl-(aq)，增大c(Cl-)，平衡左移，促进NH4Cl析出 NH3+HCl= NH4Cl MgO+2NH4Cl 2NH3+MgCl2+H2O↑ 还原性 CuCN 2CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O

【解析】N的原子序数是7，在元素周期表中的位置是第二周期VA族；氮元素非金属性强于碳元素，非金属性越强，氢化物越稳定，则稳定性是CH4<NH3。

I．（1）氨气极易溶于水，CO2在水中的溶解度很小，因此过程i要首先通入NH3，然后再通入CO2。（2）溶液中存在：NH4Cl(s)NH4+(aq)+Cl-(aq)，加入氯化钠固体，增大c(Cl-)，平衡左移，从而促进NH4Cl析出。（3）加热分解NH4Cl生成的NH3和HCl冷却后又转化为氯化铵，从而得不到氨气，方程式为NH3+HCl= NH4Cl。而采用在N2氛围中，将MgO与NH4Cl混合加热至300℃，可获得高产率的NH3，根据原子守恒可知还有氯化镁和水生成，该反应的化学方程式为MgO+2NH4Cl 2NH3↑+MgCl2+H2O。

Ⅱ．（1）反应中铜离子得到电子转化为亚铁离子，这说明溶液A具有还原性。9.0g沉淀C在氧气中灼烧后，产生8.0g CuO，物质的量为8g÷80g/mol=0.1mol，0.1molCO2，碳元素质量为0.1mol×12g/mol=1.2g，氮气的物质的量为0.05mol，质量是1.4g，CuO的C、N、Cu元素总质量为1.2g+1.4g+0.1mol×64g/mol=9g，等于沉淀C的质量，故C由Cu、C、N三种元素组成，且三原子物质的量之比为0.1mol：0.1mol：0.05mol×2=1：1：1，故C的化学式为CuCN。（2）反应② 可将CN一转化为无害物质，应该是氮气和CO2，则其离子方程式为2CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O。