Question

氮可以形成多種化合物，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
則①N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=

 

kJ?mol^-1
②N₂（g）+2H₂（g）=N₂H₄（l） 不能自發進行的原因是

 

．
（2）S₂O₈^2-水解可以得到H₂O₂，采礦廢液中的CN^- 可用H₂O₂處理．
已知：H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-   HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-
用鉑電極電解硫酸氫鉀溶液，在陽極上生成S₂O₈^2-．寫出陽極上的電極反應式

 

．
（3）滴定法測廢水中的氨氮含量（氨氮以游離氨或銨鹽形式存在于水中）步驟如下：
①取10mL廢水水樣于蒸餾燒瓶中，再加蒸餾水至總體積為175mL
②先將水樣調至中性，再加入氧化鎂使水樣呈微堿性，加熱
③用25mL硼酸吸收蒸餾出的氨[2NH₃+4H₃BO₃=（NH₄）₂B₄O₇+5H₂O]
④將吸收液移至錐形瓶中，加入2滴指示劑，用c mol?L^-1的硫酸滴定至終點
[（NH₄）₂B₄O₇+H₂SO₄+5H₂O=（NH₄）₂SO₄+4H₃BO₃]，記錄消耗的體積V mL．則水樣中氮的含量是

 

mg?L^-1（用含c、V的表達式表示）．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,電解原理,探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗探究和數據處理題,化學反應中的能量變化,電化學專題

分析：（1）①依據熱化學方程式和蓋斯定律來計算得到；
②依據△H-T△S＜0判斷反應自發進行；
（2）電解池中陰離子在陽極失電子發生氧化反應；
（3）依據滴定實驗步驟和滴定用量結合化學方程式計算分析得到．

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
依據蓋斯定律b-a得到N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）；△H=-622.2KJ/mol，
故答案為：-622.2；　
②N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）不能自發進行的原因是△H-T△S＞0，則反應△S＜0，△H＞0，故答案為：△H＞0，△S＜0；
（2）用鉑電極電解硫酸氫鉀溶液，在陽極上生成S₂O₈^2-，HSO₄^-離子在陽極失電子生成S₂O₈^2-，電極反應為：2HSO₄^--2e^-═S₂O₈^2-+2H⁺，
故答案為：2HSO₄^--2e^-═S₂O₈^2-+2H⁺；
（3）依據滴定實驗和反應化學方程式可知：
2NH₃～（NH₄）₂B₄O₇～H₂SO₄
2                    1
2×cV×10^-3mol     cV×10^-3mol
水樣中氮的含量=

2×cV×10-3mol×14g/mol

0.01L

=2.8cV （g/L）=2800cV （mg/L），
故答案為：2800cV．

點評：本題考查了熱化學方程式和蓋斯定律計算應用，電極原理的分析判斷電極書寫，實驗過程分析理解，滴定實驗的計算應用，題目難度中等．