Question

氮的化合物在某些領域中扮演著重要的角色．
（1）氨和銨鹽在糧食的增產中發(fā)揮著極其重要的作用，同時又是重要的工業(yè)原料．
①寫出實驗室制取氨氣的化學方程式：______；
②常溫下，向25mL 0.1mol?L^-1HA溶液中逐滴加入0.2mol?L^-1NH₃?H₂O溶液，曲線如圖所示（體積變化忽略不計）．由圖確定HA是______（填“強”或“弱”）酸，HA與NH₃?H₂O恰好完全反應時，混合溶液中由水電離出的c（H⁺）______（填“＞”、“＞”或“=”）0.1mol?L^-1HA溶液中由水電離出的c（H⁺）；寫出C點時混合溶液中各離子濃度由大到小的順序為______；
（2）未來的交通工具將采用新一代無機非金屬材料制成的無水冷發(fā)動機．這類材料中研究得較多的是氮化物A．粉末狀A能夠與水反應，所得產物中有一種酸性氧化物，它是工業(yè)上生產玻璃的主要原料，另一種產物是氨氣．請寫出A與水反應的化學方程式______；
（3）硝酸是醫(yī)藥、軍事、化工等領域的重要原料．在實驗室中，將適量鐵銅混合粉末與稀硝酸充分反應后得到溶液X．若有固體剩余，實驗測得溶液X中大量存在的陽離子只有兩種，則陽離子為______（寫離子符號）；若反應后無固體剩余，某同學認為X中除Fe³⁺、Cu²⁺外還可能含有Fe²⁺，若要確認其中的Fe²⁺，應選用______（選填序號）．
a．KSCN溶液和氯水   b．鐵粉和KSCN溶液    c．酸性KmnO₄溶液   d．濃氨水．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據實驗室制取氨氣的化學反應原理書寫化學方程式；根據酸堿中和反應和鹽類水解的知識解答．
（2）根據產物和質量守恒定律分析出A中含有的元素，繼而書寫并配平化學方程式．
（3）根據離子反應思考．
解答：解；（1）①實驗室用氯化銨和堿石灰制取氨氣，其化學方程式是：2NH₄Cl+Ca（OH）₂?CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂?CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②根據HA+NH₃?H₂O=NH₄A+H₂O可知，與25mL 0.1mol?L^-1HA完全反應需要0.2mol?L^-1NH₃?H₂O溶液12.5mL，而圖示顯示，加入0.2mol?L^-1NH₃?H₂O溶液13mL時才呈中性，說明恰好反應時溶液呈酸性，即NH₄A溶液呈酸性，所以HA是強酸．
NH₄A溶液呈酸性，是因為銨根離子水解，促進了水的電離平衡，而HA是強酸，電離出的氫離子抑制了水的電離平衡，即混合溶液中由水電離出的c（H⁺）大于0.1mol?L^-1HA溶液中由水電離出的c（H⁺）．
圖中C點代表25mL 0.1mol?L^-1HA溶液中逐滴加入0.2mol?L^-1NH₃?H₂O溶液25mL，根據HA+NH₃?H₂O=NH₄A+H₂O可知，氨水過量12.5mL，即所得溶液中為NH₄A和NH₃?H₂O的混合液，且二者的濃度均為0.05mol/L．該混合液中存在銨根離子的水解平衡和NH₃?H₂O的電離平衡，而且NH₃?H₂O的電離程度遠大于銨根離子的水解程度，即溶液顯堿性，其中的離子濃度大小關系為：c（NH₄⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：強；＞；c（NH₄⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（2）生產玻璃的主要原料為二氧化硅、大理石、碳酸鈉，其中是酸性氧化物的只有二氧化硅，即粉末A與水反應生成二氧化硅和氨氣，則A中必含硅元素和氮元素，因此A是Si₃N₄，它與水反應的化學方程式是：Si₃N₄+6H₂O=3SiO₂+4NH₃↑，故答案為：Si₃N₄+6H₂O=3SiO₂+4NH₃↑；
（3）鐵銅混合粉末與稀硝酸充分反應，若有固體剩余，無論剩余鐵或是剩余銅，都不會存在Fe³⁺和H⁺，因為含有兩種陽離子，所以這兩種陽離子只能是Fe²⁺、Cu²⁺．
因為溶液中有Fe³⁺、Cu²⁺，因此要檢驗Fe²⁺，不能使用把Fe²⁺氧化為Fe³⁺再去檢驗Fe³⁺的方法，a、b、d均不正確．因為Fe²⁺具有還原性，酸性KmnO₄溶液具有氧化性，因此可以向酸性KmnO₄溶液中加入混合液，觀察酸性KmnO₄溶液是否褪色，若褪色，說明含有Fe²⁺，若不退色，說明不含有Fe²⁺，故應選c．
故答案為：Fe²⁺、Cu²⁺；c．
點評：本題是多個知識點的組合題，對知識的覆蓋面較大，具有一定的綜合性，要求平時學習時要掌握牢固、全面的基礎知識．