Question

(15分)氮元素的化合物在工農(nóng)業(yè)以及國防科技中用途廣泛，但也會對環(huán)境造成污染，如地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題。請回答下列問題：
(1)某課題組模擬地下水脫氮過程，利用Fe粉和KNO₃溶液反應探究脫氨原理。
①用適量0.1molL^-1H₂SO₄洗滌Fe粉，主要反應的化學方程式為                   ，之后用蒸餾水洗滌鐵粉至中性；
②將KNO₃溶液的pH調(diào)至2.5；
③向②調(diào)節(jié)pH后的KNO₃溶液中持續(xù)通入一段時間N₂，目的是           。
④用足量Fe粉還原③處理后的KNO₃溶液。充分反應后，取少量反應液，加入足量NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體，請根據(jù)以上信息寫出Fe粉和KNO₃溶液反應的離子方程式__。
(2)神舟載人飛船的火箭推進器中常用肼(N₂H₄)作燃料。NH₃與NaClO反應可得到肼(N₂H₄),該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為                 。
(3)常溫下向含0.01 mol HCl的溶液中緩緩通入224 mLNH₃（標準狀況，溶液體積變化忽略不計)。
①在通入NH₃的過程中，溶液的導電能力   _________ (填“增強”、“減弱”或“基本不變”),理由是           ；水的電離程度         (填“增大”、“減小”或“基本不變”)。
②向HCl和NH₃完全反應后的溶液中繼續(xù)通入NH₃，所得溶液中的離子濃度大小關系可能正確的是        (填字母編號)。
a．c(H⁺)＞c(C1^-)＞c(OH^-)＞c(NH₄⁺)     b．c(NH₄⁺)＞c(C1^-)＞c(H⁺)＞c(OH^-)
c．c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(C1^-)＞c(OH^-)     d．c(C1)＝c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＝c(OH^-)

Answer 1

（1）①Fe₂O₃＋3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃＋3H₂O ②防止空氣中的O₂干擾反應
④4Fe+NO₃^-+10H⁺＝4Fe²⁺+NH₄⁺+3H₂O （2）1:2
（3）①基本不變 溶液中的離子總濃度基本不變 增大 ②d

試題分析：（1）①鐵表面的氧化物主要是氧化鐵，因此H₂SO₄可以除去Fe粉表面的氧化物是發(fā)生反應的化學方程式為Fe₂O₃＋3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃＋3H₂O；
②氧氣具有氧化性，而空氣中含有大量的氧氣，所以為防止空氣中的O₂對脫氮的影響，可向KNO₃溶液中通入N₂，排出O₂；
④加入足量NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體，該氣體是氨氣，說明溶液中含有銨鹽，即硝酸根的還原產(chǎn)物是銨根，因此Fe粉和KNO₃溶液反應的離子方程式為4Fe+NO₃^-+10H⁺＝4Fe²⁺+NH₄⁺+3H₂O；
（2）NH₃與NaClO反應可得到肼(N₂H₄),反應中氮元素的化合價從－3價升高到－2價，失去1個電子，而次氯酸鈉中氯元素的化合價從+1價降低到－1價，得到2個電子，因此根據(jù)電子得失守恒可知該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2；
（3）①氨氣與鹽酸反應生成氯化銨，由于氯離子濃度基本不變，因此在通入NH₃的過程中，溶液的導電能力基本不變；由于氯化銨水解，因此水的電離程度增大；
②a．HCl和NH₃完全反應后生成氯化銨，向溶液中繼續(xù)通入NH₃，氨氣溶于水生成一水合氨，一水合氨是弱電解質(zhì)，部分電離，因此溶液中c(NH₄⁺)＞c(OH^-)，a不正確；b．根據(jù)電荷守恒c(NH₄⁺)+c(H⁺)＝c(C1^-)+c(OH^-)可知c(NH₄⁺)＞c(C1^-)＞c(H⁺)＞c(OH^-)不可能存在，b不正確；c．根據(jù)電荷守恒c(NH₄⁺)+c(H⁺)＝c(C1^-)+c(OH^-)可知c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(C1^-)＞c(OH^-)不可能存在，c不正確；d．溶液可能顯中性，因此c(C1)＝c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＝c(OH^-)可以存在，d正確，答案選d。