题目内容
(10分)氨有着广泛的用途,如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。常用电离常数Kb和电离度α来定量表示氨水的电离程度,它们均可通过各浓度氨水对应的c(OH-)进行换算。下面是某中学化学兴趣小组在25℃时测定一系列浓度氨水的pH所对应的c(OH-):
【仪器与试剂】酸度计、50 mL碱式滴定管、100mL烧杯、 0.10 mol·L-1 氨水
【实验数据】(不必填表格)
烧杯号 | V氨水 (mL) | V水(mL) | c (NH3·H2O) (mol·L-1) | c(OH-) | Kb | α |
1 | 50.00 | 0.00 | 1.34×10-3 | |||
2 | 25.00 | 25.00 | 9.48×10-4 | |||
3 | 5.00 | 45.00 | 4.24×10-4 |
请根据以上信息回答下述问题:
(1)25℃时,氨水的电离常数:Kb
。
(2)用0.10mol·L—1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol·L—1
的NaOH溶液和20.00mL0.10mol·L—1氨水所得的滴定曲线如图。
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请指出盐酸滴定氨水的曲线为 (填A或B),请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序 。
(3)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧试验机中相关的反应有:
4NH3(g)+3O2(g)= 2N2(g)+6H2O(l) △H1 ①
4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(l) △H2 ②
4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l) △H3 ③
请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式,△H1= 。
(4)Allis-Chalmers制造公司发现可以用氨作为燃料电池的燃料。其总反应式为4NH3+3O2= 2N2+6H2O,正极上的电极反应式为O2+2H2O+4e—=4OH—,则负极上的电极反应式为 。
(1)1.8×10-3 (2)B c(NH4+)>c(Cl-)>c(.OH-)>c(H+)
(3)
(4)2NH3+6OH-—6e-=N2+6H2O
【解析】
试题分析;(1)一水合氨的电离方程式为NH3?H2O
NH4++OH-,则根据第一组实验中的数据可知氨水的电离平衡常数Kb=
=
。
(2)0.1mol/L氨水溶液的pH小于13,则B曲线表示氨水的滴定曲线。A点氨水过量溶液显碱性,且盐酸溶液的体积大于10ml,则曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序为c(NH4+)>c(Cl-)>c(.OH-)>c(H+)。
(3)根据盖斯定律可知(②×3+③×2)÷5即得到反应①,因此△H1=
。
(4)原电池中负极失去电子发生氧化反应,则根据总反应式4NH3+3O2=2N2+6H2O以及正极上的电极反应式为O2+2H2O+4e—=4OH—可知负极上的电极反应式为2NH3+6OH-—6e-=N2+6H2O。
考点:考查电离常数、离子浓度大小比较、盖斯定律以及电化学原理的天天等