Question

利用¹⁵N可以測定亞硝酸鹽對地下水質的污染情況。
（1）下列說法正確的是___。

A．14N與15N為同種核素

B．14N的第一電離能小于14C

C．15NH3與14NH3均能形成分子間氫鍵

D．CH315NH2與CH3CH214NH2互為同系物

（2）¹⁵N的價層電子排布圖為_______¹⁵NH₄Cl的晶胞與CsCl相同，則¹⁵NH₄Cl晶體中¹⁵NH₄⁺的配位數為_______；¹⁵NH₄⁺中^I5N的雜化軌道類型為_______。
（3）  工業(yè)上電解法處理亞硝酸鹽的模擬工藝如圖。

已知：陽極區(qū)發(fā)生化學反應：
2NO₂^-+8H⁺+6Fe²⁺==N₂↑ +6Fe³⁺+4H_zO
①陽極電極反應方程式是______(不考慮后續(xù)反應）；
②若硫酸溶液濃度過大，陰極區(qū)會有氣體逸出，該氣體為______(填化學式）;該現象表明c( H⁺ )越大，H⁺氧化性越______;
③若電解時電路中有0.6 mol電子轉移,且NaNO₂有剩余,則電解池中生成Na₂SO₄______mol。

Answer 1

（13分）（1）CD（2分，各1分，不全對扣1分）（2）（2分）8（1分）sp³雜化（1分）（3）①Fe-2e^-=Fe²⁺（2分）②H₂（2分）強（1分）③0.05（2分）

試題分析：（1） ¹⁴N與¹⁵N質子數相同、中子數不同，互稱為同位素，不是同種核素，A錯誤；同周期元素從左向右，第一電離能總體趨勢增大，但IIA和VA反常，第一電離能：N>C，B錯誤；N電負性大，NH₃分子間存在氫鍵，C正確；同系物指結構相似，分子組成相差n個CH₂，D正確。
（2）N價層電子排布為2s²2p³，軌道表示式為；CsCl中Cs⁺和Cl^-配位數均為8；¹⁵NH₄⁺中N價層電子對數==4，N雜化類型為sp³。
（3）① 陽極為Fe，電極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺。②若硫酸濃度過大，陰極發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑，陰極產生氫氣。說明氫離子濃度越大，氧化性越強。③若電解時轉移0.6mol電子，則由Fe-2e^-=Fe²⁺得陽極生成0.3molFe²⁺，由陽極區(qū)化學反應得消耗NaNO₂0.1mol，所以生成硫酸鈉0.05mol。