Question

8．實驗室利用飽和NaNO₂溶液（12mol/L）和NH₄Cl溶液加熱制備N₂．
（1）若配制250mL上述NaNO₂溶液需要的玻璃儀器為250ml容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管，可用排水法收集N2
（2）寫出上述實驗原理的離子方程式并標出電子轉移的數目和方向（單線橋法或雙線橋法都可）
（3）NH₄Cl溶液中加人鎂粉也可以產生氣體，寫出相應的化學方程式Mg+2NH₄Cl=MgCl₂+2NH₃↑+H₂↑
（4）向20mL 0.01mol/L的HNO₂溶液中逐滴滴加相同濃度的NaOH溶液，測得混合液的pH隨NaOH溶液的體積的變化如右圖所示：（已知HNO₂的電離平衡常數為K=4.6X10^-4）則圖中a點的c（H+）=2.14×10^-3mol/L，b點溶液呈酸性的原因是（結合離子方程式表示）NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，電離程度大于水解程度，可知溶液呈酸性•（已知$\sqrt{4.6}$=2.14）

Answer 1

分析 （1）配制一定物質的量濃度的溶液需要的玻璃儀器為250ml容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管，制備得到的氮氣難溶于水可以用排水法收集；
（2）氯化銨和亞硝酸鈉發(fā)生氧化還原反應，氮元素化合價-3價變化為0價，+3價變化為0價，發(fā)生歸中反應生成氮氣、氯化鈉和水，電子轉移總數為3，用單線橋或雙線橋標注電子轉移總數；
（3）鎂和氯化銨能反應生成氯化鎂、氨氣和氫氣；
（4）由HNO₂?H++NO₂^-，K=$\frac{c（{H}^{+}）c（N{{O}_{2}}^{-}）}{c（HN{O}_{2}）}$≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{c（HN{O}_{3}）}$，4.6×10^-4≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{0.01}$，得到c（H⁺）=2.14×10^-3mol/L，b點溶液為HNO₂、NaNO₂混合溶液，且濃度比為1：1，由NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，電離程度大于水解程度，可知溶液呈酸性；

解答 解：（1）配制一定物質的量濃度的溶液需要的玻璃儀器為250ml容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管，制備得到的氮氣難溶于水可以用排水法收集，
故答案為：250ml容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管，排水；
（2）氯化銨和亞硝酸鈉發(fā)生氧化還原反應，氮元素化合價-3價變化為0價，+3價變化為0價，發(fā)生歸中反應生成氮氣、氯化鈉和水，電子轉移總數為3，用單線橋或雙線橋標注電子轉移總數，，
故答案為：；
（3）鎂和氯化銨能反應生成氯化鎂、氨氣和氫氣，故反應為：Mg+2NH₄Cl=MgCl₂+2NH₃↑+H₂↑，
故答案為：Mg+2NH₄Cl=MgCl₂+2NH₃↑+H₂↑；
（4）由HNO₂?H++NO₂^-，K=$\frac{c（{H}^{+}）c（N{{O}_{2}}^{-}）}{c（HN{O}_{2}）}$≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{c（HN{O}_{3}）}$，4.6×10^-4≈$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{0.01}$，得到c（H⁺）=2.14×10^-3mol/L，b點溶液為HNO₂、NaNO₂混合溶液，且濃度比為1：1，由NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，電離程度大于水解程度，可知溶液呈酸性，
故答案為：NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-，HNO₂?H⁺+NO₂^-，電離程度大于水解程度，可知溶液呈酸性；

點評 本題考查了酸堿混合溶液酸堿性的分析判斷，氧化還原反應電子轉移標注方法，溶液配制過程想，弱電解質電離的計算應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．