Question

【題目】氮及其化合物在工農業生產生活中應用廣泛，請解決下列問題．
（1）硫酸銅溶液時白磷引起中毒的一種解毒劑：
P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4 ， 若6molH3PO4生成，則被CuSO4氧化的P4的物質的量為 ．
（2）氮的化合物合成、應用及氮的固定一直是科學研究的熱點．以CO2與NH3為原料合成化肥尿素的主要反應如下：
①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）；△H=﹣159.47kJmol﹣1
②NH2CO2NH4（s）=CO （NH2）2（s）+H2O（g）；△H=a kJmol﹣1
③2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）；△H=﹣86.98kJmol﹣1
則a為 ．
（3）如圖表示使用新型電極材料，以N2、H2為電極反應物，以HCl﹣NH4Cl為電解質溶液制造出既能提供能量，同時又能實現氮固定的新型燃料電池．請寫出該電池的正極反應式 ． 生產中可分離出的物質A的化學式為 ．

（4）常溫下，向0.1mol/L氨水中加入少許N2O5 ， 使溶液中c（NH3H2O）：c（NH4+）=5：9，此時溶液的pH= ． （25℃時，NH3H2O的電離常數Kb=1.8×10﹣5）
（5）SiO2溶于氫氟酸后生成一種極強的二元酸和水，經分析該酸由3種元素組成，其中氟嚴肅的質量分數為79.17%．請寫出SiO2溶于氫氟酸的離子方程式

Answer 1

【答案】
（1）0.75mol
（2）+72.49
（3）N2+6e﹣+8H+=2NH4+；NH4Cl
（4）9
（5）SiO2+6HF=2H++SiF62﹣+2H2O
【解析】解：（1）Cu元素的化合價由+2價降低到+1價，CuSO4是氧化劑，P4中部分磷元素由0價降低到﹣3價，部分磷元素由0價升高到+5價，磷元素的化合價既升高又降低，所以P4既是氧化劑又是還原劑，若6molH3PO4生成，則參加反應CuSO4為6mol× =15mol，根據電子轉移守恒，被CuSO4氧化的P4的物質的量為 =0.75mol，
所以答案是：0.75mol；（2）①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）；△H=﹣159.47kJmol﹣1
②NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）；△H=a kJmol﹣1
③2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）；△H=﹣86.98kJmol﹣1
依據熱化學方程式和蓋斯定律①+②=③，得到﹣159.47KJ/mol+a=﹣86.98KJ/mol
a=+72.49KJ/mol；
所以答案是：+72.49；（3）以N2、H2為原料，以HCl﹣NH4Cl為電解質溶液構成新型燃料電池，正極發生還原反應，即氮氣被還原生成NH4+ ， 電極反應式為N2+6e﹣+8H+=2NH4+；負極是氫氣失電子生成氫離子，政績生成銨根離子在電解質溶液中可以分離出氯化銨；
所以答案是：N2+6e﹣+8H+=2NH4+； NH4Cl；（4）常溫下，向0.1mol/L氨水中加入少許N2O5 ， 五氧化二氮和0.1水反應生成硝酸，硝酸和氨水反應，溶液中c（NH3H2O）：c（NH4+）=5：9，溶液中溶質為硝酸銨和一水合氨，NH3H2ONH4++OH﹣ ， 25℃時．NH3H2O的電離平衡常數Kb=1.8×10﹣5= ，c（OH﹣）=10﹣5mol/L，c（H+）=10﹣9mol/L，PH=9，
所以答案是：9；（5）SiO2溶于氫氟酸后生成一種極強的二元酸和水，該酸由3種元素組成，其中氟元素的質量分數為79.17%，分子中H原子數目為2，令該酸的化學式為：H2SixFy ， 根據化合價代數和為0可知2+4x﹣y=0，由氟元素質量分數有 ×100%=79.17%，聯立解得x=1，y=6，故該酸為H2SiF6 ， 故SiO2溶于氫氟酸的離子反應方程式為：SiO2+6HF=2H++SiF62﹣+2H2O，所以答案是：SiO2+6HF=2H++SiF62﹣+2H2O．
【考點精析】本題主要考查了弱電解質在水溶液中的電離平衡的相關知識點，需要掌握當弱電解質分子離解成離子的速率等于結合成分子的速率時，弱電解質的電離就處于電離平衡狀態；電離平衡是化學平衡的一種，同樣具有化學平衡的特征．條件改變時平衡移動的規律符合勒沙特列原理才能正確解答此題．