Question

11．氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用．
（1）實驗室制氨氣的化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（2）氨水常作沉淀劑，25℃時，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（填化學式）．
（3）常溫下，若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7，此時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溶液最好選擇堿性（填“酸性”、“堿性”或“中性”）溶液．
②空氣在進入電池裝置前需要通過過濾器除去的氣體是CO₂．
③氨氣燃料電池的反應是氨氣與氧氣生成一種常見的無毒氣體和水，該電池正極的電極反應式是O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

Answer 1

分析 （1）實驗室常用加熱氯化銨和氫氧化鈣的混合物制取氨氣；
（2）溶度積常數越小的越先產生沉淀；
（3）常溫下混合溶液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-），根據電荷守恒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；
③生成的無毒氣體時N₂，據此書寫化學方程式；正極發生氧化反應，氧氣在正極反應，注意時堿性環境．

解答 解：（1）實驗室常用加熱氯化銨和氫氧化鈣的混合物制取氨氣，反應方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）溶度積常數越小的物質越先沉淀，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，所以，濾去的氣體是CO₂，故答案為：CO₂；
③正極發生氧化反應，氧氣在正極反應，注意時堿性環境，所以，正極的電極反應式為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

點評 本題以氨氣為載體考查氨氣制取、難溶物溶解平衡、離子濃度計算、原電池原理等知識點，綜合性較強，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，難點是電極反應式的書寫，要結合電解質溶液酸堿性書寫．