题目内容

9．氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用．

（1）室温下，0.1mol/L的亚硝酸（HNO2）、次氯酸的电离常数Ka 分别为：7.1×10-6，2.98×10-9．HNO2的酸性比HClO强（填“强”、“弱”）；将0.1mol/L的亚硝酸加水稀释100倍，c（H+）减小（填“不变”、“增大”或“减小”），Ka值不变（同上）
（2）NaNO2与NaCl都是白色粉末且都有咸味，但NaNO2有毒，具有致癌性．通常它们可以通过加入热的白醋（CH3COOH）鉴别，NaNO2遇到白醋会产生一种红棕色气体和一种无色气体，它们的组成元素相同．该反应的离子方程式为2NO2-+2CH3COOH═NO2+NO+2CH3COO-+H2O．
（3）磷及部分重要化合物的相互转化如图甲所示．
①“步骤Ⅰ”为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，焦炭的作用是作还原剂．
②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0.2mol/LCuSO4溶液冲洗，“步骤Ⅱ”涉及的反应中氧化剂是CuSO4和P4．
（4）若处理后的废水中c（PO43-）=4×10-7mol/L，则溶液中c（Ca2+）不会超过5×10-6mol/L．（Kap[Ca2（PO4）3]=2×10-29）
（5）某“液氨--液氧”燃料电池装置示意图如图乙所示，该燃料电池以NaOH为电解质．该电池在工作时，“电极2”为正极（填“正”或“负”）；“电极1”表面发生的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O．

分析 （1）电离常数越大，酸性越强；亚硝酸为弱电解质，亚硝酸稀释，电离程度虽然增大，但溶液中氢离子浓度降低；其电离常数只与温度有关；
由相同浓度亚硝酸、次氯酸电离常数可知，亚硫酸酸性比次氯酸强，根据强酸制备弱酸书写离子方程式；
（2）亚硝酸钠与醋酸反应生成生成NO和二氧化氮、醋酸钠、水；
（3）①依据发生反应2Ca3（PO4）2+6SiO2+10C→P4↑+6CaSiO3+10CO↑，判断C的作用；
②依据氧化还原反应中铜元素、磷元素化合价变化计算；
（4）根据Ksp[Ca3（PO4）2]=[c（Ca2+）]3×c（PO43-）计算；
（5）燃料电池中通入氧气的一极为正极，通氨气的一极为负极，负极上氨气失电子生成氮气和水．

解答 解：（1）电离常数越大，酸性越强，已知亚硝酸的电离常数大于HClO，所以HNO2的酸性比HClO强；亚硝酸为弱电解质，亚硝酸稀释，电离程度虽然增大，但溶液中氢离子浓度降低；其电离常数只与温度有关，与浓度无关，Ki值不发生变化；
故答案为：强；减小；不变；
（2）NaNO2遇到白醋会产生一种红棕色气体和一种无色气体，则亚硝酸钠与醋酸反应生成生成NO和二氧化氮、醋酸钠、水，反应的离子方程式为：2NO2-+2CH3COOH═NO2+NO+2CH3COO-+H2O；
故答案为：2NO2-+2CH3COOH═NO2+NO+2CH3COO-+H2O；
（3）①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一，发生反应2Ca3（PO4）2+6SiO2+10C→P4↑+6CaSiO3+10CO↑，反应中C中的碳化合价升高，做还原剂，
故答案为：做还原剂；
②Cu元素的化合价由+2价降低到+1价，CuSO4是氧化剂，P4部分磷元素由0价降低到-3价，部分磷元素由0价升高到+5价，磷元素的化合价既升高又降低，所以P4既是氧化剂又是还原剂，
故答案为：CuSO4和P4；
（4）若处理后的废水中c（PO43-）=4×10-7 mol•L-1，Ksp[Ca3（PO4）2]=[c（Ca2+）]3×c（PO43-）=2×10-29，c（Ca2+）=$\root{3}{\frac{2×1{0}^{-29}}{（4×1{0}^{-7}）^{2}}}$=5×10-6mol•L-1，
故答案为：5×10-6；
（5）燃料电池中通入氧气的一极为正极，则电极2为正极，通氨气的一极为负极，负极上氨气失电子生成氮气和水，负极的电极反应为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；
故答案为：正；2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O．

点评 本题综合考查了弱电解质、难溶电解质的平衡、化学电源新型电池，以此为载体考查电池反应式的书写、方程式的有关计算，侧重考查分析、计算能力，题目难度较大．

练习册系列答案
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15．向27.2g由Cu和Cu2O组成的混合物中加入0.5L某浓度的稀硝酸，混合物完全溶解，生成NO和Cu（NO3）2，向所得溶液中加入1L1.0mol•L-1NaOH溶液，恰好使Cu2+沉淀完全，沉淀经洗涤、充分灼烧后得32.0g固体．若忽略溶液的体积变化，则下列判断不正确的是（　　）
A．Cu和Cu2O的物质的量之比为2：1
B．产生的NO在标准状况下的体积为4.48L
C．硝酸的物质的量浓度为2.6mol•L-1
D．Cu和Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
20．化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡，故可用作酸碱指示剂：
浓度为0.02mol/L的下列各溶液：①盐酸②石灰水③NaCl溶液④氨水⑤NaHCO3溶液⑥NaHSO4溶液   其中能使指示剂显红色的是（　　）
A．①④⑤B．②⑤⑥C．③④D．①⑥
17．要分离下列四组混合物：
①食盐与沙子　②从KNO3和NaCl的混合溶液中获得KNO3　③水和汽油的混合物　④CCl4液体与甲苯液体的混合物
（已知CCl4与甲苯互溶，沸点分别为76.75℃和110.6℃）
（1）分离①、②的操作分别为过滤、结晶．
（2）分离③时所使用的仪器中有一种在其他组分分离时无需使用，这种仪器是分液漏斗．
（3）上述四组混合物分离时需使用酒精灯的有②和④（填序号）．
4．与如图图象有关的叙述，正确的是（　　）
A．表示 2molH2 （g）完全燃烧生成水蒸气吸收241.8 kJ热量
B．表示的热化学方程式为：H2（g）+$\frac{1}{2}$02（g）═H20（g）△H=-241.8 kJ/mol
C．表示2mol H2（g）所具有的能量一定比2 mol气态水所具有的能量多483.6 kJ
D．H20（g）的能量低于H2（g）和O2（g）的能量之和
14．下列各组物质按酸、碱、盐分类顺序排列正确的是（　　）
A．硫酸、纯碱、食盐B．醋酸、烧碱、生石灰
C．硝酸、烧碱、胆矾D．盐酸、熟石灰、氧化镁
1．下列有关物质制备说法不正确的是（　　）
A．高温下焦炭还原二氧化硅制得粗硅
B．可用Na从TiCl4的水溶液中生产Ti
C．可用CO高温下还原赤铁矿炼铁
D．可用石英、石灰石、纯碱在高温下生产玻璃
18．25℃时，部分弱酸的电离平衡常数如表：
弱酸CH3COOHHCNH2CO3
电离平衡常数1.8×10-54.9×10-10K1=4.3×10-7  K2=5.6×10-11
下列有关说法正确的是（　　）
A．等物质的量浓度溶液的pH关系为pH（NaCN）＞pH（Na2CO3）＞pH（CH3COONa）
B．a mol•L-1HCN溶液与b mol•L-1NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中：c（Na+）＞c（CN-），则a一定小于b
C．往冰醋酸中逐滴加水，溶液的导电性逐渐增大
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19．工业废水中含有流失的生产用料、中间产物和产品，以及生产过程中产生的污染物．随着工业的迅速发展，废水的排放量迅速增加，严重威胁人类的健康和安全，工业废水的处理比城市污水的处理更为重要．图是含铬工业废水和含氰废水的处理流程：

请回答下列问题：
（1）电镀废水中的铬主要以CrO42-形式存在，其中Cr元素的化合价为+6．
（2）酸性条件下，CrO42-极易被还原剂还原为毒性较小的Cr3+．图中“反应Ⅰ”的离子方程式为2CrO42-+3SO32-+10H+=2Cr3++3SO42-+5H2O．
（3）pH＞10时，“反应Ⅱ”中的NaClO可快速地将氰离子（CN-）氧化为无毒的两种物质，这两种物质是N2、CO32（写化学式）；若pH＜8.5，则生成剧毒的CNCl气体（沸点13.1℃），写出该反应的离子方程式CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-．
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②电解法处理酸性含铬废水（若铬元素以Cr2O72-形式存在）时，以铁板和石墨作电极，处理过程中存在反应Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O．则阳极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，当有1mol Cr2O72-被还原时，电路中转移的电子为12mol．

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