Question

氮的化合物在某些領(lǐng)域中扮演著重要的角色．
（1）氨和銨鹽在糧食的增產(chǎn)中發(fā)揮著極其重要的作用，同時(shí)又是重要的工業(yè)原料．
①寫出實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式：______；
②常溫下，向25mL 0.1mol?L^-1HA溶液中逐滴加入0.2mol?L^-1NH₃?H₂O溶液，曲線如圖所示（體積變化忽略不計(jì)）．由圖確定HA是______（填“強(qiáng)”或“弱”）酸，HA與NH₃?H₂O恰好完全反應(yīng)時(shí)，混合溶液中由水電離出的c（H⁺）______（填“＞”、“＞”或“=”）0.1mol?L^-1HA溶液中由水電離出的c（H⁺）；寫出C點(diǎn)時(shí)混合溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)開_____；
（2）未來的交通工具將采用新一代無(wú)機(jī)非金屬材料制成的無(wú)水冷發(fā)動(dòng)機(jī)．這類材料中研究得較多的是氮化物A．粉末狀A(yù)能夠與水反應(yīng)，所得產(chǎn)物中有一種酸性氧化物，它是工業(yè)上生產(chǎn)玻璃的主要原料，另一種產(chǎn)物是氨氣．請(qǐng)寫出A與水反應(yīng)的化學(xué)方程式______；
（3）硝酸是醫(yī)藥、軍事、化工等領(lǐng)域的重要原料．在實(shí)驗(yàn)室中，將適量鐵銅混合粉末與稀硝酸充分反應(yīng)后得到溶液X．若有固體剩余，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液X中大量存在的陽(yáng)離子只有兩種，則陽(yáng)離子為______（寫離子符號(hào)）；若反應(yīng)后無(wú)固體剩余，某同學(xué)認(rèn)為X中除Fe³⁺、Cu²⁺外還可能含有Fe²⁺，若要確認(rèn)其中的Fe²⁺，應(yīng)選用______（選填序號(hào)）．
a．KSCN溶液和氯水   b．鐵粉和KSCN溶液    c．酸性KmnO₄溶液   d．濃氨水．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)反應(yīng)原理書寫化學(xué)方程式；根據(jù)酸堿中和反應(yīng)和鹽類水解的知識(shí)解答．
（2）根據(jù)產(chǎn)物和質(zhì)量守恒定律分析出A中含有的元素，繼而書寫并配平化學(xué)方程式．
（3）根據(jù)離子反應(yīng)思考．
解答：解；（1）①實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和堿石灰制取氨氣，其化學(xué)方程式是：2NH₄Cl+Ca（OH）₂?CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂?CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②根據(jù)HA+NH₃?H₂O=NH₄A+H₂O可知，與25mL 0.1mol?L^-1HA完全反應(yīng)需要0.2mol?L^-1NH₃?H₂O溶液12.5mL，而圖示顯示，加入0.2mol?L^-1NH₃?H₂O溶液13mL時(shí)才呈中性，說明恰好反應(yīng)時(shí)溶液呈酸性，即NH₄A溶液呈酸性，所以HA是強(qiáng)酸．
NH₄A溶液呈酸性，是因?yàn)殇@根離子水解，促進(jìn)了水的電離平衡，而HA是強(qiáng)酸，電離出的氫離子抑制了水的電離平衡，即混合溶液中由水電離出的c（H⁺）大于0.1mol?L^-1HA溶液中由水電離出的c（H⁺）．
圖中C點(diǎn)代表25mL 0.1mol?L^-1HA溶液中逐滴加入0.2mol?L^-1NH₃?H₂O溶液25mL，根據(jù)HA+NH₃?H₂O=NH₄A+H₂O可知，氨水過量12.5mL，即所得溶液中為NH₄A和NH₃?H₂O的混合液，且二者的濃度均為0.05mol/L．該混合液中存在銨根離子的水解平衡和NH₃?H₂O的電離平衡，而且NH₃?H₂O的電離程度遠(yuǎn)大于銨根離子的水解程度，即溶液顯堿性，其中的離子濃度大小關(guān)系為：c（NH₄⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：強(qiáng)；＞；c（NH₄⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（2）生產(chǎn)玻璃的主要原料為二氧化硅、大理石、碳酸鈉，其中是酸性氧化物的只有二氧化硅，即粉末A與水反應(yīng)生成二氧化硅和氨氣，則A中必含硅元素和氮元素，因此A是Si₃N₄，它與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Si₃N₄+6H₂O=3SiO₂+4NH₃↑，故答案為：Si₃N₄+6H₂O=3SiO₂+4NH₃↑；
（3）鐵銅混合粉末與稀硝酸充分反應(yīng)，若有固體剩余，無(wú)論剩余鐵或是剩余銅，都不會(huì)存在Fe³⁺和H⁺，因?yàn)楹�有兩種陽(yáng)離子，所以這兩種陽(yáng)離子只能是Fe²⁺、Cu²⁺．
因?yàn)槿芤褐杏蠪e³⁺、Cu²⁺，因此要檢驗(yàn)Fe²⁺，不能使用把Fe²⁺氧化為Fe³⁺再去檢驗(yàn)Fe³⁺的方法，a、b、d均不正確．因?yàn)镕e²⁺具有還原性，酸性KmnO₄溶液具有氧化性，因此可以向酸性KmnO₄溶液中加入混合液，觀察酸性KmnO₄溶液是否褪色，若褪色，說明含有Fe²⁺，若不退色，說明不含有Fe²⁺，故應(yīng)選c．
故答案為：Fe²⁺、Cu²⁺；c．
點(diǎn)評(píng)：本題是多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的組合題，對(duì)知識(shí)的覆蓋面較大，具有一定的綜合性，要求平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)要掌握牢固、全面的基礎(chǔ)知識(shí)．