Question

11．某兴趣小组模拟工业处理氨氮废水的原理，进行如下研究

装置	操作	现象
	添加试剂，检查装置气密性，点燃酒精灯	i．C中气体颜色变浅 ii．稍后，C中出现白烟并逐渐增多

（1）A中反应的化学方程式是Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑
（2）B中干燥管中应选用的药品为c（填字母）
a．无水 CuSO₄　　b．硅胶　　　c．碱石灰
（3）现象ⅰ，C中发生的反应为：2NH₃（g）+3Cl₂（g）═N₂（g）+6HCl（g）△H=-456kJ•mol^-1
已知：

①NH₃的电子式是．
②断开1mol H-N键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为40KJkJ．
（4）现象ⅱ中产生白烟的化学方程式是HCl+NH₃=NH₄Cl
（5）某学生设计了如图装置以完成Cl₂和NH₃的反应．若该装置能实现设计目标，则
①石墨b电极上发生的是还原反应（填“氧化”或“还原”）
②写出石墨a电极的电极反应式：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）氯化铵和氢氧化钙加热发生复分解反应，生成氯化钙、氨气和水；
（2）用碱石灰干燥氨气；
（3）①氨气是氮原子和三个氢原子形成三个共价键，氮原子有一对孤对电子，据此书写电子式；
②化学反应的焓变=反应物键能总和-生成物键能总和计算；依据原子半径分析，键越短键越牢固；
（4）氨气被氯气氧化生成氮气和氯化氢，氨气过量和生成的氯化氢反应生成固体氯化铵白色固体颗粒；
（5）装置为原电池反应，钠离子移向可知a为负极，氨气失电子生成氮气，b为正极，氯气得到电子生成氯离子．

解答 解：（1）A中是氯化铵和氢氧化钙加热发生复分解反应，生成氯化钙、氨气和水，方程式为：化学反应方程式为Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
故答案为：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
（2）氨气用碱石灰干燥，所以B中干燥管中应选用的药品为碱石灰；
故选c；
（3）①氨气中氮原子和3个氢原子形成3个共价键，氮原子有1对孤对电子，电子式为：；
故答案为：；
②焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，6×（H-N）+3Cl-Cl-[6（H-Cl）+N≡N]=-456kJ•mol^-1；得到6×（H-N）+3×243KJ/mol-[6（H-Cl）+945KJ/mol]=-456kJ•mol^-1；得到6×（H-N）-6（H-Cl）=-456kJ•mol^-1-3×243KJ/mol+945KJ/mol；（H-N）-（H-Cl）=-40KJ/mol，断开1mol H-N键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为40KJ；
故答案为：40KJ；
（4）氨气被氯气氧化生成氮气和氯化氢，3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl，氨气过量和生成的氯化氢反应生成固体氯化铵白色固体颗粒，方程式为NH₃+HCl=NH₄Cl；
故答案为：HCl+NH₃=NH₄Cl；
（5）①装置为原电池反应，钠离子移向可知a为负极，氨气失电子生成氮气，b为正极，氯气得到电子生成氯离子，发生还原反应；
故答案为：还原；
 ②石墨a电极为负极，氨气失电子生成氮气，碱溶液中电极反应式为2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O；
故答案为：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O．

点评 本题考查了物质性质与应用，键能和焓变的计算依据和方法，原电池电极反应书写方法，掌握物质性质和反应原理是解题关键，题目难度中等．