Question

16．氮、磷及其化合物在科研及生產(chǎn)中均有著重要的應(yīng)用．
（1）室溫下，0.1mol/L的亞硝酸（HNO₂）、次氯酸的電離常數(shù)K_a分別為：7.1×10^-4，2.98×10^-8．將0.1mol/L的亞硝酸稀釋100倍，c（H⁺）將減�。ㄌ睢安蛔儭�、“增大”、“減小”）；K_a值將（填“不變”、“增大”、“減小”）不變．寫出HNO₂、HClO、NaNO₂、NaClO四種物質(zhì)之間發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)的離子方程式HNO₂+ClO^-=NO₂^-+HClO．
（2）羥胺（NH₂OH） 可看成是氨分子內(nèi)的l 個氫原子被羥基取代的產(chǎn)物，常用作還原劑，其水溶液顯弱堿性．已知NH₂OH 在水溶液中呈弱堿性的原理與NH₃在水溶液中相似，請用電離方程式表示其原因NH₂OH+H₂O?[NH₃OH]⁺+OH^-．
（3）亞硝酸鈉與氯化鈉都是白色粉末，且都有咸味，但亞硝酸鹽都有毒性，通常它們可以通過加入熱的白醋鑒別，亞硝酸鈉遇到白醋會產(chǎn)生一種紅棕色刺激性氣味氣體和一種無色刺激性氣味氣體，該反應(yīng)的離子方程式為2NO₂^-+2CH₃COOH═NO₂+NO+2CH₃COO^-+H₂O．
（4）磷及部分重要化合物的相互轉(zhuǎn)化如右圖所示．
①步驟Ⅰ為白磷的工業(yè)生產(chǎn)方法之一，反應(yīng)在1300℃的高溫爐中進行，其中SiO₂的作用是用于造渣（CaSiO₃），焦炭的作用是做還原劑．
②不慎將白磷沾到皮膚上，可用0.2mol/L CuSO₄溶液沖洗，根據(jù)步驟Ⅱ可判斷，1mol CuSO₄所能氧化的白磷的物質(zhì)的量為0.05mol．
（5）若處理后的廢水中c（PO₄^3-）=4×10^-7 mol•L^-1，溶液中c（Ca²⁺）=5×10^-6mol•L^-1．（已知K_sp[Ca₃（PO₄）₂]=2×10^-29）

Answer 1

分析 （1）亞硝酸為弱電解質(zhì)，亞硝酸稀釋，電離程度雖然增大，但溶液中氫離子濃度降低；其電離常數(shù)只與溫度有關(guān)；由相同濃度亞硝酸、次氯酸電離常數(shù)可知，亞硫酸酸性比次氯酸強，根據(jù)強酸制備弱酸書寫離子方程式；
（2）根據(jù)氨水呈弱堿性的原理分析羥胺呈弱堿性的原因；
（3）紅棕色刺激性氣味氣體為NO₂，無色刺激性氣味氣體為NO，據(jù)此書寫離子反應(yīng)液方程式即可；
（4）①依據(jù)發(fā)生反應(yīng)2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂+10C→P₄↑+6CaSiO₃+10CO↑，判斷CO的作用；
②依據(jù)氧化還原反應(yīng)中銅元素、磷元素化合價變化計算；
（5）根據(jù)K_sp[Ca₃（PO₄）₂]=[c（Ca²⁺）]³×c（PO₄^3-）計算．

解答 解：（1）亞硝酸為弱電解質(zhì)，亞硝酸稀釋，電離程度雖然增大，但溶液中氫離子濃度降低；其電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，K_i值不發(fā)生變化；
由相同濃度亞硝酸、次氯酸電離常數(shù)可知，亞硫酸酸性比次氯酸強，可能相互之間發(fā)生的離子互換反應(yīng)的離子方程式為：HNO₂+ClO^-=NO₂^-+HClO，
故答案為：減�。徊蛔�；HNO₂+ClO^-=NO₂^-+HClO；
（2）羥胺和水反應(yīng)生成[NH₃OH]⁺和OH^-，導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度而使溶液呈堿性，
故答案為：NH₂OH+H₂O?[NH₃OH]⁺+OH^-；
（3）紅棕色刺激性氣味氣體為NO₂，無色刺激性氣味氣體為NO，離子反應(yīng)方程式為：2NO₂^-+2CH₃COOH═NO₂+NO+2CH₃COO^-+H₂O，
故答案為：2NO₂^-+2CH₃COOH═NO₂+NO+2CH₃COO^-+H₂O；
（4）①步驟Ⅰ為白磷的工業(yè)生產(chǎn)方法之一，發(fā)生反應(yīng)2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂+10C→P₄↑+6CaSiO₃+10CO↑，反應(yīng)中C中的碳化合價升高，做還原劑，
故答案為：做還原劑；
②Cu元素的化合價由+2價降低到+1價，CuSO₄是氧化劑，P₄部分磷元素由0價降低到-3價，部分磷元素由0價升高到+5價，磷元素的化合價既升高又降低，所以P₄既是氧化劑又是還原劑，若有11molP₄參加反應(yīng)，其中5mol的P₄做氧化劑，60mol硫酸銅做氧化劑，只有6mol的P₄做還原劑，則由電子守恒可知，有1 mol的CuSO₄參加反應(yīng)，則被硫酸銅氧化的白磷分子的物質(zhì)的量為n則：n×4（5-0）=1mol×（2-1），解得n=$\frac{1}{20}$mol=0.05mol，故答案為：0.05mol；
（5）若處理后的廢水中c（PO₄^3-）=4×10^-7 mol•L^-1，K_sp[Ca₃（PO₄）₂]=[c（Ca²⁺）]³×c²（PO₄^3-）=2×10^-29，c（Ca²⁺）=$\root{3}{\frac{2×1{0}^{-29}}{（4×1{0}^{-7}）^{2}}}$=5×10^-6mol•L^-1，故答案為：5×10^-6mol•L^-1．

點評 本題綜合考查的是難溶電解質(zhì)的平衡、化學(xué)電源新型電池，以此為載體考查電池反應(yīng)式的書寫、方程式的有關(guān)計算，側(cè)重考查分析、計算能力，明確串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子關(guān)系是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．