Question

氮可以形成多种化合物，如NH₃、N₂H₄、HCN、NH₄NO₃等．
（1）已知：
N₂（g）+2H₂（g）=N₂H₄（l）△H=+50.6kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1
则①N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=

 

kJ?mol^-1
②N₂（g）+2H₂（g）=N₂H₄（l） 不能自发进行的原因是

 

．
（2）S₂O₈^2-水解可以得到H₂O₂，采矿废液中的CN^- 可用H₂O₂处理．
已知：H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-   HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-
用铂电极电解硫酸氢钾溶液，在阳极上生成S₂O₈^2-．写出阳极上的电极反应式

 

．
（3）滴定法测废水中的氨氮含量（氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中）步骤如下：
①取10mL废水水样于蒸馏烧瓶中，再加蒸馏水至总体积为175mL
②先将水样调至中性，再加入氧化镁使水样呈微碱性，加热
③用25mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH₃+4H₃BO₃=（NH₄）₂B₄O₇+5H₂O]
④将吸收液移至锥形瓶中，加入2滴指示剂，用c mol?L^-1的硫酸滴定至终点
[（NH₄）₂B₄O₇+H₂SO₄+5H₂O=（NH₄）₂SO₄+4H₃BO₃]，记录消耗的体积V mL．则水样中氮的含量是

 

mg?L^-1（用含c、V的表达式表示）．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,电解原理,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题,化学反应中的能量变化,电化学专题

分析：（1）①依据热化学方程式和盖斯定律来计算得到；
②依据△H-T△S＜0判断反应自发进行；
（2）电解池中阴离子在阳极失电子发生氧化反应；
（3）依据滴定实验步骤和滴定用量结合化学方程式计算分析得到．

解答： 解：（1）①a、N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）；△H=+50.6kJ?mol^-1
b、2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）；△H=-571.6kJ?mol^-1
依据盖斯定律b-a得到N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）；△H=-622.2KJ/mol，
故答案为：-622.2；　
②N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）不能自发进行的原因是△H-T△S＞0，则反应△S＜0，△H＞0，故答案为：△H＞0，△S＜0；
（2）用铂电极电解硫酸氢钾溶液，在阳极上生成S₂O₈^2-，HSO₄^-离子在阳极失电子生成S₂O₈^2-，电极反应为：2HSO₄^--2e^-═S₂O₈^2-+2H⁺，
故答案为：2HSO₄^--2e^-═S₂O₈^2-+2H⁺；
（3）依据滴定实验和反应化学方程式可知：
2NH₃～（NH₄）₂B₄O₇～H₂SO₄
2                    1
2×cV×10^-3mol     cV×10^-3mol
水样中氮的含量=

2×cV×10-3mol×14g/mol

0.01L

=2.8cV （g/L）=2800cV （mg/L），
故答案为：2800cV．

点评：本题考查了热化学方程式和盖斯定律计算应用，电极原理的分析判断电极书写，实验过程分析理解，滴定实验的计算应用，题目难度中等．