Question

氮可以形成多種化合物，如NH₃、N₂H₄、HCN、NH₄NO₃等。

（1）已知：N₂(g)+2H₂(g)=N₂H₄(l)             △H= + 50.6kJ·mol^-1

2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)             △H=-571.6 kJ·mol^-1

則①N₂H₄(l)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(l)      △H=     kJ·mol^-1

②N₂(g)+2H₂(g)=N₂H₄(l) 不能自發進行的原因是   。

③用次氯酸鈉氧化氨，可以得到N₂H₄的稀溶液，該反應的化學方程式是     。

（2）采礦廢液中的CN^- 可用H₂O₂處理。已知：H₂SO₄=H⁺+ HSO₄^-   HSO₄^-H⁺+ SO₄^2-

用鉑電極電解硫酸氫鉀溶液，在陽極上生成S₂O₈^2-，S₂O₈^2-水解可以得到H₂O₂。寫出陽極上的電極反應式    。

（3）氧化鎂處理含NH₄⁺的廢水會發生如下反應：

MgO+H₂OMg(OH)₂        Mg(OH)₂+2NH₄⁺ Mg²⁺ +2NH₃·H₂O。

①溫度對氮處理率的影響如圖所示。在25℃前，升高溫度氮去除率增大的原因是     。

②剩余的氧化鎂，不會對廢水形成二次污染，理由是     。

（4）滴定法測廢水中的氨氮含量（氨氮以游離氨或銨鹽形式存在于水中）步驟如下：①取10 mL廢水水樣于蒸餾燒瓶中，再加蒸餾水至總體積為175 mL②先將水樣調至中性，再加入氧化鎂使水樣呈微堿性，加熱③用25 mL硼酸吸收蒸餾出的氨[2NH₃+4H₃BO₃＝(NH₄)₂B₄O₇+5H₂O]④將吸收液移至錐形瓶中，加入2滴指示劑，用c mol·L^-1的硫酸滴定至終點[(NH₄)₂B₄O₇+H₂SO₄+5H₂O＝(NH₄)₂SO₄+4H₃BO₃]，記錄消耗的體積V mL。則水樣中氮的含量是     mg·L^-1（用含c、V的表達式表示）。

 

Answer 1

【答案】

（1）①-622.2  ②△H＞0   △S＜0     ③NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O

（2）2HSO₄^--2e^-= S₂O₈^2-+2H⁺  

（3）① 升高溫度NH₃的溶解度降低，有利于NH₃的逸出

② 氧化鎂難溶于水中，以沉淀的形式排出，因此不會形成二次污染

（4）2800cV

【解析】

試題分析： （1）①根據蓋斯定律求∆H。

②根據題目所給熱化學方程式，可知△H＞0，由氣體生成液體可知△S＜0。

③NaClO被還原為NaCl，根據元素守恒可推出還生成H₂O，進而寫出化學方程式。

（2）生成S₂O₈^2-，可推出HSO₄‾失電子，根據化合價的變化配平，寫出電極方程式。

（3）①氣體的溶解度隨溫度的升高而減小。

②溶解到廢液中才會造成污染，MgO難溶。

（4）根據題目所給信息和元素守恒可知：氮元素與硫酸的對應關系為2N～H₂SO₄，由H₂SO₄的體積和濃度可算出氮的含量為：0.001VCmol×2×14000mg/mol÷0.01L=2800VCmg/L。

考點：反應熱、電化學、化學計算