题目内容

7.氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为5;肼中的化学键类型为共价键.
(2)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气.
已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l);△H1=-19.5kJ•mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H2=-534.2kJ•mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1048.9 kJ•mol-1;
(3)已知H2O(l)=H2O(g);△H3=+44kJ•mol-1,则表示肼燃烧热的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-622.2 kJ•mol-1.

分析 (1)氮元素原子序数为7,根据构造原理,排满K层再排L层,K层2个电子,L层为5个电子,肼是共价化合物氮原子和氢原子形成共价键,氮原子和氮原子间也形成共价键;
(2)依据盖斯定律:②×2-①得到:2N2H4(l)++N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g),反应热与化学计量数成正比;
(3)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,根据燃烧热的概念,结合盖斯定律解答.

解答 解:(1)氮元素原子序数为7,根据构造原理,排满K层再排L层,K层2个电子,L层为5个电子,肼是共价化合物氮原子和氢原子形成共价键,氮原子和氮原子间也形成共价键,结构式为:,
故答案为:5;共价键;
(2))①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)△H1=-19.5kJ?mol-1
②N2H4(l)+O2 (g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534.2kJ•mol-1
根据盖斯定律写出肼和N2O4反应的热化学方程:②×2-①得到:2N2H4(l)++N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=(-534.2)×2-(-19.5)kJ•mol-1=-1048.9 kJ•mol-1;
故答案为:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1048.9 kJ•mol-1;
(3)燃烧热,指生成的水必须为液态,可燃物必须为1mol.
由反应①N2H4(l)+O2 (g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534.2kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g)△H3=+44kJ•mol-1
将①-2×②可得:N2H4(l)+O2 (g)=N2(g)+2H2O(l)△H2=-622.2kJ•mol-1
故答案为:N2H4(l)+O2 (g)=N2(g)+2H2O(l)△H2=-622.2kJ•mol-1.

点评 本题考查了原子核外电子排布、肼的化学键、热化学方程式、盖斯定律的应用等知识,注意盖斯定律的熟练应用,为高频考点,题目难度中等.

练习册系列答案
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4.某同学做同周期元素性质递交规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如下表:
 实验方案 实验现象
 ①用砂纸打磨后的镁带与沸水反应;再向反应液中滴加酚酞 产生气体,气体可燃,溶液变浅红色
 ②向新制得Na2S饱和溶液中滴加新制氯水生成淡黄色沉淀 
 ③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 浮于水面上,熔成小球,四处游动,逐渐缩小,溶液变红色
 ④镁带与2mol/L的盐酸反应 剧烈反应,产生的气体可燃
 ⑤铝条与2mol/L的盐酸反应 反应不十分剧烈;产生的气体可燃
 ⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量先生成白色絮状沉淀,最后沉淀全部溶解
请你帮助该同学整理并完成实验报告
 实验方案 实验现象 有关离子方程式
 ① 不填 不填
 ② S2-+Cl2=S↓+2Cl-
 ③ 不填2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
 ④ 不填 不填
 ⑤ 不填2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 
 ⑥先生成白色絮状沉淀,最后沉淀全部溶解Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(1)实验目的:验证同周期元素金属性、非金属性的变化规律.
(2)实验用品:略.
(3)实验内容:(填写题给信息表中相应的实验现象,并在有空格处写出相对应的离子方程式)
(4)实验结论:同周期元素随原子序数的增大,元素的金属性逐渐减弱,而非金属性逐渐增强.
(5)问题与讨论:
请从原子结构理论上简单说明具有上述结论的原因是同周期元素随核电荷数的增加,原子核对核外电子的束缚力增强,原子半径减小,原子失电子能力减弱,而得到电子能力增强,即元素金属性逐渐减弱,二非金属性逐渐增强.
2.为测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数,设计如下实验方案:
(1)方案一:称取一定质量的样品,置于坩埚中加热至恒重后,冷却,称取剩余固体质量,计算.实验中加热至恒重的目的是保证NaHCO3全部分解.
(2)方案二:按如下图装置进行实验,并回答以下问题.
①实验前先检查装置的气密性,并称取一定质量的样品放入A中,将稀H2SO4装入分液漏斗中.D装置的作用是吸收空气中的水蒸气、二氧化碳,防止进入C被吸收.
②实验中除称量样品质量外,还需分别称量C装置反应前后的质量(填装置的字母代号).
③根据此实验得到的数据,测定结果有误差.因为实验装置还存在一个明显缺陷,该缺陷是装置A、B中容器内含有二氧化碳,不能被C中碱石灰完全吸收,导致测定结果有较大误差.
(3)方案三:称取一定量样品,置于小烧杯中,加适量水溶解,向小烧杯中加入足量氯化钡溶液.过滤、洗涤、干燥沉淀、称量固体质量、计算:
①实验中判断沉淀已完全的方法是将小烧杯内反应后的物质静置,取上层清液少许于试管中,向其中加入一定量的Na2SO4溶液,若溶液变浑浊则沉淀已完全.
②如加入试剂改为过量的氢氧化钡,已知称得样品9.5g,干燥的沉淀质量为19.7g,则样品中碳酸钠的质量分数为55.8%.(小数点后保留1位)

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