Question

【題目】氮元素的化合物在工農業以及國防科技中用途廣泛，但也會對環境造成污染，如地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個世界性的環境問題。完成下列填空：

（1）神舟載人飛船的火箭推進器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3與NaClO反應可得到肼(N2H4)，其他產物性質穩定。該反應中被氧化與被還原的元素的原子個數之比為______。如果反應中有5mol電子發生轉移，可得到肼______g。

（2）常溫下向25mL1.00mol/L稀鹽酸中緩緩通入0.025molNH3(溶液體積變化忽略不計)，反應后溶液中離子濃度由大到小的順序是_____。在通入NH3的過程中溶液的導電能力____(填寫“變大”、“變小”或“幾乎不變”)。

（3）向上述溶液中繼續通入NH3，該過程中離子濃度大小關系可能正確的是_____(選填編號)。

a．[Cl-]=[NH4+]>[H+]=[OH-] b．[Cl-]>[NH4+]=[H+]>[OH-]

c．[NH4+]>[OH-]>[Cl-]>[H+] d．[OH-]>[NH4+]>[H+]>[Cl-]

（4）常溫下向25mL含HCl0.01mol的溶液中滴加氨水至過量，該過程中水的電離平衡____(填寫電離平衡移動情況)。當滴加氨水到25mL時，測得溶液中水的電離度最大，則氨水的濃度為______mol·L-1。

（5）設計兩種實驗方案證明氨水是弱電解質（1）_______；（2）_______。

Answer 1

【答案】2:1 80 c(Cl-)＞(NH4+)＞c(H+)＞+c(OH-) 幾乎不變 ac 先正向移動，后逆向移動 0.4 取少量NH4Cl晶體，加蒸餾水溶解，滴入紫色石蕊試液，溶液變紅色 取少量稀氨水，滴入酚酞試液，溶液呈紅色，加入醋酸銨晶體，溶液的紅色變淺

【解析】

(1)根據得失電子守恒，結合原子守恒配平；依據得失電子計算即可；

(2)n(HCl)=1.0mol×0.025L=0.025mol，氨氣的物質的量=0.025mol，二者恰好反應生成氯化銨，溶液中離子濃度幾乎不變；

(3)向上述溶液中繼續通入NH3，溶液可能呈堿性或中性，結合溶液中的電荷守恒式分析；

(4)酸或堿都抑制水電離，當二者恰好反應生成氯化銨時，水的電離程度最大；

(5)根據NH4+的水解或NH3·H2O中存在電離平衡判斷。

(1)NaClO和NH3反應生成N2H4、NaCl和水，N元素的化合價從-3價升高到-2價轉移1個電子，所以1個分子轉移2個電子；NaClO中Cl元素的化合價從+1價減低到-1價轉移2個電子，所以1個分子轉移2個電子；根據得失電子守恒配平計量數：NaClO為1，NH3為2，再根據原子守恒平衡方程式為：2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O，所以該反應中被氧化的原子與被還原的原子物質的量之比是2:1，如果反應中有5mol電子發生轉移，可得到肼：mol×32g/mol=80g；

(2)n(HCl)=1.0mol×0.025L=0.025mol，氨氣的物質的量=0.025mol，溶液呈酸性，即c(H+)＞c(OH-)，依據溶液呈電中性有：c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-)，因為c(H+)＞c(OH-)，∴c(NH4+)＜c(Cl-)，故離子濃度大小關系為：c(Cl-)＞(NH4+)＞c(H+)＞+c(OH-)，溶液中離子濃度幾乎不變，所以導電能力幾乎不變；

(3)a．溶液呈中性時，c(H+)=c(OH-)，根據電荷守恒得c(Cl-)=c(NH4+)，溶液中水的電離程度很小，所以存在c(Cl-)=c(NH4+)＞c(H+)=c(OH-)，故a正確；

b．繼續通入氨氣時，水的電離程度減小，則不能出現c(NH4+)=c(H+)，故b錯誤；

c．溶液中的溶質為一水合氨和氯化銨且一水合氨濃度遠遠大于氯化銨時，可能存在c(NH4+)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+)，故c正確；

d．溶液呈堿性時，溶液中氫離子濃度很小，不能出現c(H+)＞c(Cl-)，故d錯誤；

故答案ac；

(4)常溫下向25mL含HCl0.01mol的溶液中滴加氨水至過量，最初酸抑制消失電離，生成NH4Cl后促進水的電離，則該過程中水的電離平衡先正向移動，后逆向移動，酸或堿都抑制水電離，當二者恰好反應生成氯化銨時，水的電離程度最大，則一水合氨的物質的量為0.01mol，其濃度==0.4mol/L；

(5)向氯化銨溶液中滴入紫色石蕊試液，溶液變紅色，說明溶液呈酸性，即溶液中NH4+水解而使溶液呈酸性，證明NH3·H2O是弱電解質；取少量稀氨水，滴入酚酞試液，溶液呈紅色，加入醋酸銨晶體，溶液的紅色變淺，說明溶液中存在NH3·H2O的電離平衡，證明NH3·H2O是弱電解質。