Question

3．羟胺（NH₂OH）可看成是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质，常用作还原剂，其水溶液显弱碱性．
（1）利用NH₂OH的还原性，可以除去含Fe²⁺溶液中的Fe³⁺：2NH₂OH+2Fe³⁺=2Fe²⁺+N₂↑+2H₂O+2H⁺
从氧化产物看，用羟胺作还原剂的优点是对环境无污染，对溶液不会引入新的杂质．
（2）NH₂OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH₃相似，NH₂OH的水溶液中主要离子有NH₃OH⁺、OH^-（填离子符号）．
（3）某离子化合物的组成元素与NH₂OH相同，其水溶液显酸性．该物质是NH₄NO₃（填化学式）．
（4）制备NH₂OH•HCl（盐酸羟胺）的一种工艺流程如下图所示，回答以下问题：

①i步骤中，发生反应的化学方程式为Ca（OH）₂+2SO₂=Ca（HSO₃）₂．
②iii步骤中，X为BaCl₂（填化学式）．
③若要使滤液Y中SO₄^2-、SO₃^2-浓度均小于1.0×10^-5 mol•L^-1，溶液中Ba²⁺浓度应不小于5.0×10^-5mol•L^-1．[已知Ksp（BaSO₃）=5.0×10^-10，Ksp（BaSO₄）=1.1×10^-10]
（5）用惰性电极电解硝酸溶液可制备NH₂OH．写出其阳极反应式：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O或2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺．

Answer 1

分析 （1）羟胺作还原剂，被氧化成氮气和水，据此答题；
（2）NH₂OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH₃相似，根据氨水溶液中的一水合氨电离的方法判断；
（3）某离子化合物的组成元素与NH₂OH相同，其水溶液显酸性，则该化合物为NH₄NO₃；
（4）①i二氧化硫和氢氧化钙反应生成盐和水；
②ⅲ由转化前后的物质可知，生成物中引入钡离子和氯离子；
③Y中SO₄²ˉ、SO₃²ˉ浓度均小于1×10ˉ⁵mol/L，以K_SP（BaSO₃）计算；
（5）用惰性电极电解硝酸溶液可制备NH₂OH，阳极上氢氧根离子失去电子，阴极上N得到电子．

解答 解：（1）羟胺作还原剂，被氧化成氮气和水，对环境无污染，对溶液不会引入新的杂质，
故答案为：对环境无污染，对溶液不会引入新的杂质；
（2）NH₂OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH₃相似，NH₂OH的水溶液存在平衡NH₂OH•H₂O?NH₃OH⁺+OH^-，所以溶液中存在的主要离子有NH₃OH⁺、OH^-，
故答案为：NH₃OH⁺、OH^-；
（3）某离子化合物的组成元素与NH₂OH相同，其水溶液显酸性，则该化合物为NH₄NO₃，
故答案为：NH₄NO₃；
（4）①i二氧化硫和氢氧化钙反应生成盐和水，反应的化学方程式为Ca（OH）₂+2SO₂=Ca（HSO₃）₂ ，
故答案为：Ca（OH）₂+2SO₂=Ca（HSO₃）₂；
②ⅲ由转化前后的物质可知，生成物中引入钡离子和氯离子，则X为BaCl₂ ，
故答案为：BaCl₂；
③Y中SO₄²ˉ、SO₃²ˉ浓度均小于1×10ˉ⁵mol/L，溶液中Ba²⁺浓度应不小于 $\frac{5.0×1{0}^{-10}}{1×1{0}^{-5}}$=5.0×10^-5mol/L，
故答案为：5.0×10^-5；
（5）用惰性电极电解硝酸溶液可制备NH₂OH，阳极上氢氧根离子失去电子，阳极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O或2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，
故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O或2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺．

点评 本题考查较综合，涉及离子浓度大小比较、溶度积的计算、电解、氧化还原反应等，注重高频考点的考查，综合性较强，题目难度中等．