Question

氨有着广泛的用途，如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产．氨的水溶液中存在电离平衡，常用电离常数K_b和电离度α来定量表示其电离程度．K_b和α常用的测定方法：在一定温度时用酸度计测定一系列已知浓度氨水的pH，可得各浓度氨水对应的c（OH^-），然后通过换算求得各对应的α值和K_b值．
下面是某中学化学兴趣小组在25℃时测定一系列浓度氨水的pH所对应的c（OH^-）：
[仪器与试剂]酸度计、50mL碱式滴定管、100mL烧杯、0.10mol•L^-1 氨水
[实验数据]（不必填表格）

烧杯号	V氨水 （mL）	V水（mL）	c	c（OH^-）	Kb	α
1	50.00	0.00		1.34×10^-3
2	25.00	25.00		9.48×10^-4
3	5.00	45.00		4.24×10^-4

请根据以上信息回答下述问题：
（1）25℃时，氨水的电离常数：K_b≈______，通过计算所得的数据和简洁的文字说明电离常数、电离度与弱电解质的初始浓度的关系______
（2）用0.10mol•L^-1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol•L^-1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol•L^-1氨水所得的滴定曲线如下：

请指出盐酸滴定氨水的曲线为______（填A或B），请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序______．
（3）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视．它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势．氨在燃烧试验机中相关的反应有：
4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）△H₁①
4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（l）△H₂②
4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（l）△H₃③
请写出上述三个反应中△H₁、△H₂、△H₃三者之间关系的表达式，△H₁=______．
（4）Allis-Chalmers制造公司发现可以用氨作为燃料电池的燃料．其总反应式为4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，正极上的电极反应式为O₂+
2H₂O+4e^-=4OH^-，则负极上的电极反应式为______．

Answer

（1）根据氨水电离生成等量的铵根离子和氢氧根离子，利用Kb的计算式来计算，根据计算结果来说明电离平衡常数、电离度与初始浓度的关系；
（2）0.10mol•L-1的NaOH溶液的pH=13，由图象可知，A为盐酸滴定氢氧化钠的曲线，则B为盐酸滴定氨水的曲线，曲线a点溶液为氯化铵和氨水的混合溶液，溶液显碱性，
c（OH-）＞c（H+），再由电荷守恒来分析离子浓度的关系；
（3）利用已知的反应及盖斯定律来分析三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系；
（4）在保证电子守恒的前提下，利用总反应减去正极反应式可得负极反应式．
【解析】
（1）由NH3•H2O═NH4++OH-，第一组实验中的Kb==1.7956×10-5≈1.80×10-5，
第二组实验中的Kb==1.797×10-5≈1.80×10-5，
第三组实验中的Kb==1.797×10-5≈1.80×10-5，
三个实验中的电离度分别为×100%=1.34%、×100%=1.90%、×100%=4.24%，显然电离平衡常数与初始浓度无关，电离度与初始浓度有关，且浓度越小，电离程度越大，故答案为：1.80×10-5；在三组实验中Kb始终约等于1.80×10-5，说明电离平衡常数与初始浓度无关，而电离度分别为1.34%、1.90%、4.24%，说明电离度与初始浓度有关，且随着初始浓度减少而增大；
（2）由0.10mol•L-1的NaOH溶液的pH=13，由图象可知，A为盐酸滴定氢氧化钠的曲线，则B为盐酸滴定氨水的曲线，在曲线a点pH＞7可知，溶液显碱性，c（OH-）＞c（H+），再根据电荷守恒可知，c（Cl-）+c（OH-）=c（NH4+）+c（H+），则c（NH4+）＞c（Cl-），电离产生氢氧根离子，则c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+），
故答案为：B；c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+）；  
（3）由反应4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（l）△H1 ①
4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（l）△H2 ②
4NH3（g）+6NO（g）=5N2（g）+6H2O（l）△H3③
则反应可得到反应①，则△H1=，故答案为：；
（4）由总反应4NH3+3O2=2N2+6H2O，正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，由电子守恒，则总反应除以2减去正极反应即可得负极反应式，负极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，
故答案为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O．