Question

氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。

（1）室温下，0．1mol/L的亚硝酸（HNO₂）、次氯酸的电离常数K_a分别为： 7．1× 10^-4、 2．98× 10^-8。将0．1mol/L的亚硝酸稀释100倍，c（H⁺）将      （填“不变”、“增大”、“减小”）；K_a值将        （填“不变”、“增大”、“减小”）。写出HNO₂、HClO、NaNO₂、NaClO四种物质之间发生的复分解反应的离子方程式                             。

（2）羟胺（NH₂OH）可看成是氨分子内的l个氢原子被羟基取代的产物，常用作还原剂，其水溶液显弱碱性。已知NH₂OH在水溶液中呈弱碱性的原理与NH₃在水溶液中相似，请用电离方程式表示其原因           。

（3）亚硝酸钠与氯化钠都是白色粉末，且都有咸味，但亚硝酸盐都有毒性，通常它们可以通过加入热的白醋鉴别，亚硝酸钠遇到白醋会产生一种红棕色刺激性气味气体和一种无色刺激性气味气体，该反应的离子方程式为                            。

（4）磷及部分重要化合物的相互转化如下图所示。

①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，其中SiO₂的作用是用于造渣（CaSiO₃），焦炭的作用是                。

②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0．2mol/L CuSO₄溶液冲洗，根据步骤Ⅱ可判断，1mol CuSO₄所能氧化的白磷的物质的量为                       。

（5）若处理后的废水中c（PO₄^3－）＝4×10^－7 mol·L^－1，溶液中c（Ca²⁺）＝       mol·L^－1。（已知K_sp[Ca₃（PO₄）₂]=2×10^－29）

（6）某液氨-液氧燃料电池示意图如下，该燃料电池的工作效率为50%，现用作电源电解500mL的饱和NaCl溶液，电解结束后，所得溶液中NaOH的浓度为0．3 mol·L^－1，则该过程中消耗氨气的质量为         （假设溶液电解前后体积不变）。

Answer

（1）减小不变 HNO2+ClO2-=NO2- + HClO

（2）NH2OH + H2ONH3OH+ + OH-

（3）2NO2- +2 CH3COOH=NO2 + NO+2CH3COO- + H2O

（4）①作还原剂②0．05mol

（5）5×10－6

（6）1．7g

【解析】

试题分析：（1）亚硝酸是弱酸，稀释促进电离，但c（H+）将减小；Ka值只与温度有关，故不变，根据电离常数知酸性：HNO2>HClO，故反应是HNO2+ClO2-=NO2- + HClO

（2）NH2OH 在水溶液中呈弱碱性，即产生OH-，原理与NH3在水溶液中相似，则其电离方程式为：NH2OH + H2ONH3OH+ + OH-

（3）根据亚硝酸钠遇到白醋会产生一种红棕色刺激性气味气体和一种无色刺激性气味气体知生成NO2和NON元素发生歧化反应，则该反应的离子方程式为2NO2- +2CH3COOH==NO2↑ + NO↑+2CH3COO- + H2O

（4）①根据图知焦炭的作用是还原P生成P4②根据图知CuSO4氧化白磷生成Cu3P和磷酸，根据得失电子相等有1×（1-0）=n（P4）×4×5，n（P4）=0．05mol

（5）Ksp[Ca3（PO4）2]=2×10－29= c2（PO43－）·c3（Ca2+）=2×10－29，c（Ca2+）＝5×10－6mol·L－1。

（6）液氨—液氧燃料电池流过的电量与电解氯化钠溶液流过的电量相等，则

2NH3 ～ 6NaOH

34g 6mol

m×50% 0．3 mol·L－1×0．5L

解得：m=1．7g。

考点：考查了水溶液中的离子平衡、离子方程式的书写、亚硝酸钠的检验、溶度积的计算、电化学及其计算等相关知识。