Question

【題目】氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中應(yīng)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(zhì)的量為 ．
（2）氮的化合物合成、應(yīng)用及氮的固定一直是科學(xué)研究的熱點．以CO2與NH3為原料合成化肥尿素的主要反應(yīng)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(yīng)物，以HCl﹣NH4Cl為電解質(zhì)溶液制造出既能提供能量，同時又能實現(xiàn)氮固定的新型燃料電池．請寫出該電池的正極反應(yīng)式 ． 生產(chǎn)中可分離出的物質(zhì)A的化學(xué)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(shù)Kb=1.8×10﹣5）
（5）SiO2溶于氫氟酸后生成一種極強(qiáng)的二元酸和水，經(jīng)分析該酸由3種元素組成，其中氟嚴(yán)肅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(yīng)CuSO4為6mol× =15mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，被CuSO4氧化的P4的物質(zhì)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(jù)熱化學(xué)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(zhì)溶液構(gòu)成新型燃料電池，正極發(fā)生還原反應(yīng)，即氮氣被還原生成NH4+ ， 電極反應(yīng)式為N2+6e﹣+8H+=2NH4+；負(fù)極是氫氣失電子生成氫離子，政績生成銨根離子在電解質(zhì)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(yīng)生成硝酸，硝酸和氨水反應(yīng)，溶液中c（NH3H2O）：c（NH4+）=5：9，溶液中溶質(zhì)為硝酸銨和一水合氨，NH3H2ONH4++OH﹣ ， 25℃時．NH3H2O的電離平衡常數(shù)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(qiáng)的二元酸和水，該酸由3種元素組成，其中氟元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.17%，分子中H原子數(shù)目為2，令該酸的化學(xué)式為：H2SixFy ， 根據(jù)化合價代數(shù)和為0可知2+4x﹣y=0，由氟元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)有 ×100%=79.17%，聯(lián)立解得x=1，y=6，故該酸為H2SiF6 ， 故SiO2溶于氫氟酸的離子反應(yīng)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(zhì)在水溶液中的電離平衡的相關(guān)知識點，需要掌握當(dāng)弱電解質(zhì)分子離解成離子的速率等于結(jié)合成分子的速率時，弱電解質(zhì)的電離就處于電離平衡狀態(tài)；電離平衡是化學(xué)平衡的一種，同樣具有化學(xué)平衡的特征．條件改變時平衡移動的規(guī)律符合勒沙特列原理才能正確解答此題．