Question

11．氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．
（1）實(shí)驗(yàn)室制氨氣的化學(xué)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（2）氨水常作沉淀劑，25℃時(shí)，Ksp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，Ksp[Al（OH）₃]=1.1×10^-33，向濃度均為0.1mol•L^-1的FeCl₃和AlCl₃混合溶液中加入氨水，首先生成的沉淀是Fe（OH）₃（填化學(xué)式）．
（3）常溫下，若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7，此時(shí)c（NH₄⁺）=a mol/l，則c（SO₄^2-）=$\frac{a}{2}$mol/L．
（4）氨氣是一種富氫燃料，可以直接用于燃料電池，下圖是供氨水式燃料電池工作原理：
①氨氣燃料電池的電解質(zhì)溶液最好選擇堿性（填“酸性”、“堿性”或“中性”）溶液．
②空氣在進(jìn)入電池裝置前需要通過(guò)過(guò)濾器除去的氣體是CO₂．
③氨氣燃料電池的反應(yīng)是氨氣與氧氣生成一種常見(jiàn)的無(wú)毒氣體和水，該電池正極的電極反應(yīng)式是O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨和氫氧化鈣的混合物制取氨氣；
（2）溶度積常數(shù)越小的越先產(chǎn)生沉淀；
（3）常溫下混合溶液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-），根據(jù)電荷守恒c（H⁺）+c（NH₄⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-）判斷硫酸根離子濃度；
（4）①氨氣是堿性氣體；
②空氣中的CO₂能和氨水反應(yīng)；
③生成的無(wú)毒氣體時(shí)N₂，據(jù)此書寫化學(xué)方程式；正極發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極反應(yīng)，注意時(shí)堿性環(huán)境．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨和氫氧化鈣的混合物制取氨氣，反應(yīng)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）溶度積常數(shù)越小的物質(zhì)越先沉淀，所以Fe（OH）₃先沉淀，故答案為：Fe（OH）₃；
（3）常溫下混合溶液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-），根據(jù)電荷守恒c（H⁺）+c（NH₄⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），所以c（SO₄^2-）=$\frac{a}{2}$mol/L，
故答案為：$\frac{a}{2}$mol/L；
（4）①氨氣是堿性氣體，所以電解液最好選擇堿性的，故答案為：堿性；
   ②空氣中的CO₂能和氨水反應(yīng)，所以，濾去的氣體是CO₂，故答案為：CO₂；
③正極發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極反應(yīng)，注意時(shí)堿性環(huán)境，所以，正極的電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

點(diǎn)評(píng) 本題以氨氣為載體考查氨氣制取、難溶物溶解平衡、離子濃度計(jì)算、原電池原理等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，明確原電池原理、鹽類水解原理、難溶物溶解平衡原理等即可解答，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，要結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書寫．