Question

【題目】含C、N化合物在生產、生活中有著重要的作用。請按要求回答下列問題。

N在元素周期表中的位置：______________。

元素C、N最簡單氣態氫化物的穩定性強弱比較（填化學式）: ____________.

I．氨氣應用于侯德榜制堿工藝，原理如下圖所示：

（1）過程i通入NH3和CO2的順序是___________。

（2）過程ii有利于析出更多NH4Cl(s)的原因是_____________。

（3）制堿副產品NH4Cl可用于生產NH3和HCl。但直接加熱分解NH4Cl, NH3和HCl的產率很低，原因是（用化學方程式表示）_________________。 而采用在N2氛圍中，將MgO與NH4Cl混合加熱至300℃，可獲得高產率的NH3，該反應的化學方程式為____________。

Ⅱ．電鍍工業中含CN-的廢水在排放前的處理過程如下：

（1）溶液A具有的性質是（填“氧化性”或“還原性”) _______. C的化學式為：______。

（2）反應② 可將CN一轉化為無害物質，其離子方程式為：_____________。

Answer 1

【答案】 第二周期VA族 CH4<NH3 先通NH3，后通CO2 NH4Cl(s)NH4+(aq)+Cl-(aq)，增大c(Cl-)，平衡左移，促進NH4Cl析出 NH3+HCl= NH4Cl MgO+2NH4Cl 2NH3+MgCl2+H2O↑ 還原性 CuCN 2CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O

【解析】N的原子序數是7，在元素周期表中的位置是第二周期VA族；氮元素非金屬性強于碳元素，非金屬性越強，氫化物越穩定，則穩定性是CH4<NH3。

I．（1）氨氣極易溶于水，CO2在水中的溶解度很小，因此過程i要首先通入NH3，然后再通入CO2。（2）溶液中存在：NH4Cl(s)NH4+(aq)+Cl-(aq)，加入氯化鈉固體，增大c(Cl-)，平衡左移，從而促進NH4Cl析出。（3）加熱分解NH4Cl生成的NH3和HCl冷卻后又轉化為氯化銨，從而得不到氨氣，方程式為NH3+HCl= NH4Cl。而采用在N2氛圍中，將MgO與NH4Cl混合加熱至300℃，可獲得高產率的NH3，根據原子守恒可知還有氯化鎂和水生成，該反應的化學方程式為MgO+2NH4Cl 2NH3↑+MgCl2+H2O。

Ⅱ．（1）反應中銅離子得到電子轉化為亞鐵離子，這說明溶液A具有還原性。9.0g沉淀C在氧氣中灼燒后，產生8.0g CuO，物質的量為8g÷80g/mol=0.1mol，0.1molCO2，碳元素質量為0.1mol×12g/mol=1.2g，氮氣的物質的量為0.05mol，質量是1.4g，CuO的C、N、Cu元素總質量為1.2g+1.4g+0.1mol×64g/mol=9g，等于沉淀C的質量，故C由Cu、C、N三種元素組成，且三原子物質的量之比為0.1mol：0.1mol：0.05mol×2=1：1：1，故C的化學式為CuCN。（2）反應② 可將CN一轉化為無害物質，應該是氮氣和CO2，則其離子方程式為2CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O。