题目内容
【题目】氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛,但也会对环境造成污染,如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。
(1)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应中被氧化与被还原的元素的原子个数之比为___。如果反应中有5mol电子发生转移,可得到___ g肼。
(2)常温下向25mL0.01mol/L稀盐酸中缓缓通入5.6mLNH3(标准状况,溶液体积变化忽略不计),反应后溶液中离子浓度由大到小的顺序是___。在通入NH3的过程中溶液的导电能力___(填写“变大”、“变小”或“几乎不变”)。
(3)向上述溶液中继续通入NH3,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是___(选填编号)。
a.[Cl-]=[NH4+]>[H+]=[OH-] b.[Cl-]>[NH4+]=[H+]>[OH-
c.[NH4+]>[OH-]>[Cl-]>[H+] d.[OH-]>[NH4+]>[H+]>[Cl-]
(4)常温下向25mL含HCl0.01mol的溶液中滴加氨水至过量,该过程中水的电离平衡(填写电离平衡移动情况)___。当滴加氨水到25mL时,测得溶液中水的电离度最大,则氨水的浓度为___mol·L-1。
【答案】2:1 80 c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) 几乎不变 ac 先正向移动,后逆向移动 0.4
【解析】
(1)每生成1molN2H4时,NH3变为N2H4,N化合价从-3升高到-2升高了1,NaClO变为NaCl,Cl化合价从+1降低到-1降低了2,根据氧化还原反应中化合价升降总数相等可知被氧化的N原子和被还原的Cl原子个数比为2:1;每生成1molN2H4,转移2mol电子,故转移5mol电子,则生成2.5molN2H4,即质量为2.5mol
32g·mol-1=80g,故答案为:2:1;80;
(2)HCl的物质的量=0.01mol·L-1
25mL
10-3=2.5
10-4mol,NH3的物质的量=
=2.5
10-4mol,HCl和NH3恰好完全反应生成NH4Cl,所得溶液为NH4Cl溶液,根据电荷守恒可得:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),由于NH4+水解县酸性,溶液中离子浓度大小为:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);通入氨气发生的离子反应为:NH3+H+=NH4+,每消耗1molH+生成1molNH4+,溶液中离子浓度不变,导电性几乎不变,故答案为:c(Cl-)>c(NH4+)> c(H+)>c(OH-);几乎不变;
(3)电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),当溶液呈中性时,c(Cl-)=c(NH4+)> c(H+)=c(OH-),当溶液呈碱性时c(NH4+)>c(OH-)> c(Cl-)>c(H+),ac符合,故答案为:ac;
(4)滴加前溶液溶质为HCl,抑制水的电离,滴加到恰好完全反应溶质为NH4Cl,NH4+水解,盐类水解,促进水的电离,至过量,溶液溶液中NH3·H2O浓度增大,碱抑制水的电离,所以整个过程水的电离平衡先正向移动,后逆向移动;滴加到恰好完全反应溶质为NH4Cl时,水的电离程度最大,则0.01mol=c(NH3·H2O)
25mL
10-3,解得c
(NH3·H2O)=0.4mol·L-1,故答案为:先正向移动,后逆向移动;0.4。
【题目】某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一 制取氯酸钾和氯水
利用如图所示的实验装置进行实验。
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(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有______。
(2)若对调B和C装置的位置,_____(填“可能”或“不可能”)提高B中氯酸钾的产率。
实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究
(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):
试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
0.20molL-1KI/mL | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
KClO3(s)/g | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
6.0molL-1H2SO4/mL | 0 | 3.0 | 6.0 | 9.0 |
蒸馏水/mL | 9.0 | 6.0 | 3.0 | 0 |
实验现象 |
①系列a实验的实验目的是______。
②设计1号试管实验的作用是______。
③若2号试管实验现象是溶液变为黄色,取少量该溶液加入______溶液显蓝色。
实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量
(4)根据下列资料,为该小组设计一个简单可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):_____。
资料:①次氯酸会破坏酸碱指示剂;
②次氯酸或氯水可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl-。