13.氮的氧化物种类较多,有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等,他们应用广泛.
(1)N2O是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一.它可由NH4NO3在加热条件下分解产生,此反应的化学方程式为NH4NO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2O↑+2H2O.已知N2O与CO2分子具有相似的结构,试画出N2O的结构式N=N=O.
(2)N2O4可作火箭高能燃料N2H4的氧化剂.
已知:2NO2(g)?N2O4(g)△H=-akJ•mol-1;N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-bkJ•mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+ckJ•mol-1;(a、b、c均大于0).
写出气态腁在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-(c-a+2b)kJ•mol-1
(3)平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数(例如p(NO2)=p×x(NO2)).写出反应2NO2(g)?N2O4(g)△H=-akJ•mol-1平衡常数Kp表达式$\frac{x({N}_{2}{O}_{4})}{{P}_{总}•{x}^{2}(N{O}_{2})}$(用p、各气体物质的量分数x表示).
(4)新型绿色硝化剂N2O5可以N2O4为原料用电解法制备,实验装置如图所示.则电极B接直流电源的负极,电解池中生成N2O5的电极反应式为N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
(5)可用氨水吸收NO2、O2生成硝酸铵,写出该反应的离子方程式4NH3•H2O+4NO2+O2=4NH4++4NO3-+2H2O.
已知25℃时NH3•H2O的电离常数Kb=2×10-5,向500ml0.1mol•L-1硝酸铵溶液中通入标准状况下至少5.6ml氨气,是溶液呈中性(溶液的体积变化忽略不计).
12.亚氯酸钠(NaClO2)和ClO2都是重要的漂白剂.通常情况下,ClO2是一种具有强氧化性的黄色气体,常用于水的净化和纸浆、纺织品的漂白.ClO2易发生爆炸,在生产、使用时可用其它气体进行稀释.ClO2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐.
(1)草酸(H2C2O4)是一种弱酸,利用硫酸酸化的草酸还原氯酸钠,可较安全地生成ClO2,反应的离子方程式为H2C2O4+2ClO3-+2H+=2CO2↑+2ClO2↑+2H2O.
(2)自来水用ClO2处理后,有少量ClO2残留在水中,可用碘量法作如下检测(已知ClO2存在于pH为4~6的溶液中,ClO2-存在于中性溶液中):
①取0.50L水样,加入一定量的碘化钾,用氢氧化钠溶液调至中性,再加入淀粉溶液,溶液变蓝.写出ClO2与碘化钾反应的化学方程式2ClO2+2KI=2KClO2+I2
②已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,向①所得溶液中滴加5.00×10-4mol•L-1的Na2S2O3溶液至恰好反应,消耗Na2S2O3溶液20.00mL,判断达到滴定终点的方法是当滴加最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复颜色.该水样中ClO2的浓度是1.35mg/L.
(3)某学习小组设计如下装置进行制取亚氯酸钠(NaClO2).
①装置A中产生的ClO2气体,在装置C中反应生成NaClO2,写出生成NaClO2的化学方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2.将NaClO2溶液在一定条件下处理即可得到NaClO2晶体.
②装置B的作用是防止C中试管溶液倒吸到A中.
③某同学认为上述装置并不完整,请画出需补充的装置图.
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