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氮可以形成多种化合物,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=-571.6kJ?mol-1
①N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(l);△H=
-622.2
-622.2
kJ?mol-1
②N2(g)+2H2(g)═N2H4(l)不能自发进行的原因是
△H>0,△S<0
△H>0,△S<0

③用次氯酸钠氧化氨气,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是
NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O
NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O

(2)采矿废液中的CN-可用H2O2处理.已知:H2SO4═H++HSO
 
-
4
;HSO
 
-
4
??H++SO
 
2-
4
.用铂电极电解硫酸氢钾溶液,在阳极上生成S2O
 
2-
8
,S2O
 
2-
8
水解可以得到H2O2.写出阳极上的电极反应式:
2HSO4--2e-═S2O82-+2H+
2HSO4--2e-═S2O82-+2H+

(3)氧化镁处理含NH
 
+
4
的废水会发生如下反应:
MgO+H2O?Mg(OH)2
Mg(OH)2+2NH
 
+
4
?Mg2++2NH3?H2O.
①温度对氮处理率的影响如图所示.在25℃前,升高温度氮去除率增大的原因是
升高温度NH3的溶解度降低,有利于NH3的逸出
升高温度NH3的溶解度降低,有利于NH3的逸出

②剩余的氧化镁,不会对废水形成二次污染,理由是
氧化镁难溶于水中,以沉淀的形式排出,因此不会形成二次污染
氧化镁难溶于水中,以沉淀的形式排出,因此不会形成二次污染

(4)滴定法测废水中的氨氮含量(氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中)步骤如下:①取10mL废水水样于蒸馏烧瓶中,再加蒸馏水至总体积为175mL;②先将水样调至中性,再加入氧化镁使水样呈微碱性,加热;③用25mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3═(NH42B4O7+5H2O];④将吸收液移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用c mol?L-1的硫酸滴定至终点[(NH42B4O7+H2SO4+5H2O═(NH42SO4+4H3BO3],记录消耗的体积V mL.则水样中氮的含量是
2 800cV
2 800cV
mg?L-1(用含c、V的表达式表示).
分析:(1)①依据热化学方程式和盖斯定律来计算得到;
②依据△H-T△S<0判断反应自发进行;
③次氯酸钠氧化氨气,可以得到N2H4,依据氧化还原反应电子守恒、原子守恒配平写出;
(2)电解池中阴离子在阳极失电子发生氧化反应;
(3)①依据氨气溶解度随温度增大减小分析;
②氧化镁是难溶物质;
(4)依据滴定实验步骤和滴定用量结合化学方程式计算分析得到.
解答:解:(1)①a、N2(g)+2H2(g)═N2H4(l);△H=+50.6kJ?mol-1
b、2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H=-571.6kJ?mol-1
依据盖斯定律b-a得到N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(l);△H=-622.2KJ/mol,
故答案为:-622.2; 
②N2(g)+2H2(g)═N2H4(l)不能自发进行的原因是△H-T△S>0,则反应△S<0,△H>0;
故答案为:△H>0,△S<0;
③用次氯酸钠氧化氨气,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式为:NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O,
故答案为:NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O;
(2)用铂电极电解硫酸氢钾溶液,在阳极上生成S2O82-,HSO4-离子在阳极失电子生成S2O82-,电极反应为:2HSO4--2e-═S2O82-+2H+
故答案为:2HSO4--2e-═S2O82-+2H+
(3)①在25℃前,升高温度氮去除率增大的原因是因为氨气溶解度随温度升高,溶解度减小,
故答案为:升高温度NH3的溶解度降低,有利于NH3的逸出;
②剩余的氧化镁,是难溶于水的物质沉淀出不形成污染,不会对废水形成二次污染,
故答案为:氧化镁难溶于水中,以沉淀的形式排出,因此不会形成二次污染;
(4)取10mL废水水样于蒸馏烧瓶中,再加蒸馏水至总体积为175mL;②先将水样调至中性,再加入氧化镁使水样呈微碱性,加热;③用25mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3═(NH42B4O7+5H2O];④将吸收液移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用c mol?L-1的硫酸滴定至终点[(NH42B4O7+H2SO4+5H2O═(NH42SO4+4H3BO3],记录消耗的体积V mL.依据滴定实验和反应化学方程式可知:
2NH3~(NH42B4O7~H2SO4
2                    1
2×cV×10-3mol     cV×10-3mol
水样中氮的含量=
2×cV×10-3mol×14g/mol
0.01L
=2.8cV (g/L)=2800cV (mg/L),
故答案为:2800cV.
点评:本题考查了热化学方程式和盖斯定律计算应用,电极原理的分析判断电极书写,实验过程分析理解,滴定实验的计算应用,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

氮元素可以形成多种化合物.回答以下问题:
(1)基态氮原子的价电子排布式是
2s22p3
2s22p3

(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是
N>O>C
N>O>C

(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物.NH3分子的空间构型是
三角锥形
三角锥形
;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是
sp3
sp3

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为
2
2
,H+可与H2O形成H3O+,H3O+中氧原子采取
sp3
sp3
杂化,H3O+中H-O-H键角比H2O中的H-O-H键角
,原因是
H2O中O原子有两对孤对电子,H3O+中O原子有一对孤对电子,排斥力较小
H2O中O原子有两对孤对电子,H3O+中O原子有一对孤对电子,排斥力较小

(2)氮元素可以形成多种化合物,回答以下问题:
肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的化合物.
N2H4的电子式
,氮原子的杂化类型
sp3
sp3

(3)具有相同的原子总数及相同的价电子总数的分子或离子称为等电子体,等电子体一般具有相似的空间构型. Na3N是汽车防撞气囊中常用的化学物质,请写出与N3-互为等电子体的常见粒子的化学式
N2O、CO2、CS2
N2O、CO2、CS2
(写出三种),N3-的空间构型为
直线形
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科目:高中化学 来源:2012-2013学年江苏省扬州市高三第一学期检测试卷化学试卷(解析版) 题型:简答题

氮可以形成多种化合物,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

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

②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自发进行的原因是   

③用次氯酸钠氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是   

(2)采矿废液中的CN- 可用H2O2处理。已知:H2SO4=H++ HSO4-   HSO4-H++ SO42-

用铂电极电解硫酸氢钾溶液,在阳极上生成S2O82-,S2O82-水解可以得到H2O2。写出阳极上的电极反应式   

(3)氧化镁处理含的废水会发生如下反应:

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

①温度对氮处理率的影响如图所示。在25℃前,升高温度氮去除率增大的原因是   

②剩余的氧化镁,不会对废水形成二次污染,理由是   

(4)滴定法测废水中的氨氮含量(氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中)步骤如下:①取10 mL废水水样于蒸馏烧瓶中,再加蒸馏水至总体积为175 mL②先将水样调至中性,再加入氧化镁使水样呈微碱性,加热③用25 mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]④将吸收液移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用c mol·L-1的硫酸滴定至终点[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3],记录消耗的体积V mL。则水样中氮的含量是    mg·L-1(用含c、V的表达式表示)。

 

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年山东省高考重点命题预测系列化学试卷(解析版) 题型:填空题

氮可以形成多种化合物,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

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

②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自发进行的原因是  

③用次氯酸钠氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是    

(2)采矿废液中的CN- 可用H2O2处理。已知:H2SO4=H++ HSO4-   HSO4-H++ SO42-

用铂电极电解硫酸氢钾溶液,在阳极上生成S2O82-,S2O82-水解可以得到H2O2。写出阳极上的电极反应式   

(3)氧化镁处理含NH4+的废水会发生如下反应:

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

①温度对氮处理率的影响如图所示。在25℃前,升高温度氮去除率增大的原因是    

②剩余的氧化镁,不会对废水形成二次污染,理由是    

(4)滴定法测废水中的氨氮含量(氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中)步骤如下:①取10 mL废水水样于蒸馏烧瓶中,再加蒸馏水至总体积为175 mL②先将水样调至中性,再加入氧化镁使水样呈微碱性,加热③用25 mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]④将吸收液移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用c mol·L-1的硫酸滴定至终点[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3],记录消耗的体积V mL。则水样中氮的含量是     mg·L-1(用含c、V的表达式表示)。

 

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