Question

N和S是中学化学中重要的非金属元素，回答下列问题：
（1）实验室中用Cu分别和浓硫酸、浓硝酸反应制取并收集SO₂、NO₂，两者都需要下列仪器中的

 

（填编号）

（2）向含1molNaOH的溶液中通入1molSO₂恰好完全反应，生成的盐为

 

，此时的溶液呈酸性，其原因是

 

．
（3）液氨的某些性质与水相似．已知水分子自身能发生自偶电离，生成的阴、阳离子均含有10个电子．写出液氨分子发生自偶电离的方程式

 

；
液氨与Na反应的化学方程式为

 

．
（4）用水稀释0.1mol?L^-1氨水时，随着水量的增加而不变的是

 

（填序号）
a． 

c(OH-)?c(N H + 4 )

c(NH3?H2O)

  b．

c(NH3?H2O)

c(OH-)

c．c（OH^-）?c（H⁺）  d．

c(H+)

c(OH-)

（5）若（NH₄）₂SO₄在强热时分解的产物是SO₂、N₂、NH₃和H₂O，则每生成1mol N₂的同时，生成

 

mol SO₂．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）无论便于控制反应，需要选用分液漏斗盛放浓硫酸或浓硝酸，然后根据二氧化硫、二氧化氮的性质判断收集方法及尾气处理方法；
（2）氢氧化钠与二氧化硫的物质的量相等，二者恰好反应生成亚硫酸氢钠；亚硫酸氢根离子的电离程度大于其水解程度，溶液显示酸性；
（3）生成的阴、阳离子均含有10个电子，此两种离子为：NH₄⁺、NH₂^-，据此写出液氨分子发生自偶电离的方程式；液氨与Na反应生成NaNH₂和氢气，据此写出反应的化学方程式；
（4）用水稀释0.1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加，由NH₃?H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，n（OH^-）增大，但溶液的体积增大的多，则c（OH^-）减小，加水促进电离，则n（NH₃?H₂O）减少；
（5）（NH₄）₂SO₄在强热时分解的产物是SO₂、N₂、NH₃和H₂O，反应中氮气为氧化产物、二氧化硫为还原产物，根据电子守恒计算出生成二氧化硫的物质的量．

解答： 解：（1）实验室中用Cu分别和浓硫酸、浓硝酸反应制取并收集SO₂、NO₂，无论方便控制反应，盛放浓硫酸、浓硝酸的仪器应该使用分液漏斗，所以气体发生装置应该选用B；SO₂、NO₂的密度大于空气，需要使用向下排空气法收集，收集装置需要选用C；无论防止倒吸，完全吸收装置应该选用F，
故答案为：BCF；
（2）向含1molNaOH的溶液中通入1molSO₂恰好完全反应，二者恰好反应生成NaHSO₃；
由于HSO₃^-的电离程度大于水解程度，则溶液显示酸性，
故答案为：NaHSO₃ ；HSO₃^-的电离程度大于水解程度；
（3）液氨的某些性质与水相似．已知水分子自身能发生自偶电离，生成的阴、阳离子均含有10个电子，两种离子为：NH₄⁺、NH₂^-，则液氨分子发生自偶电离的方程式：2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-；
液氨与Na反应生成NaNH₂和氢气，反应的化学方程式为：2Na+2NH₃═2NaNH₂+H₂↑，
故答案为：2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-；2Na+2NH₃═2NaNH₂+H₂↑；
（4）a．由NH₃?H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，

c(OH-)?c(N H + 4 )

c(NH3?H2O)

 为平衡常数，随温度变化，用水稀释后其数值不变，故a正确；
b．由NH₃?H₂O?OH^-+NH₄⁺可知，加水促进电离，则n（NH₃?H₂O）减少，n（OH^-）增大，

c(NH3?H2O)

c(OH-)

减小，故b错误；
c．c（OH^-）?c（H⁺）的乘积为水的离子积，加水稀释时，温度不变，则c（H⁺）和c（OH^-）的乘积不变，故c正确；
d．氨水稀释后，溶液中氢氧根离子浓度减小，则氢离子浓度增大，

c(H+)

c(OH-)

的值增大，故d错误；
故答案为：a c；
（5）（NH₄）₂SO₄在强热时分解的产物是SO₂、N₂、NH₃和H₂O，铵根离子生成N₂，生成1molN₂失去6mol电子，硫酸根离子生成SO₂，化合价降低2价，根据电子守恒，则生成1mo氮气时同时生成二氧化碳的物质的量为：

6mol

2

=3mol，
故答案为：3．

点评：本题考查了物质制备及装置选用、盐的水解、氧化还原反应的计算等知识，题目难度中等，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验、化学计算能力．