Question

8．含C、N化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的作用．請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題．
N在元素周期表中的位置：第二周期VA族．元素C、N最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)弱比較（填化學(xué)式）：CH₄＜NH₃．
I．氨氣應(yīng)用于侯德榜制堿工藝，原理如圖1所示：

（1）過(guò)程i通入NH₃和CO₂的順序是先通NH₃，后通CO₂．
（2）過(guò)程ii有利于析出更多NH₄Cl（s）的原因是NH₄Cl（s）?NH₄⁺（aq）+Cl^-（aq），增大c（Cl^-），平衡左移，促進(jìn)NH₄Cl析出．
（3）制堿副產(chǎn)品NH₄Cl可用于生產(chǎn)NH₃和HCl．但直接加熱分解NH₄Cl，NH₃和HCl的產(chǎn)率很低，原因是（用化學(xué)方程式表示）NH₃+HCl=NH₄Cl． 而采用在N₂氛圍中，將MgO與NH₄Cl混合加熱至300℃，可獲得高產(chǎn)率的NH₃，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgO+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$2NH₃↑+MgCl₂+H₂O↑．
Ⅱ．電鍍工業(yè)中含CN^-的廢水在排放前的處理過(guò)程如圖2：
（1）溶液A具有的性質(zhì)是（填“氧化性”或“還原性”）還原性．C的化學(xué)式為：CuCN．
（2）反應(yīng)②可將CN^-轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，其離子方程式為：2CN^-+5ClO^-+2H⁺=N₂↑+2CO₂↑+5Cl^-+H₂O．

Answer 1

分析 N的原子序數(shù)為7，原子核外有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為5，以此確定在周期表中的位置，元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定；
I．（1）使溶液在堿性環(huán)境下，二氧化碳的溶解度增大；
（2）NH₄Cl的溶解平衡：NH₄Cl（s）?NH₄⁺（aq）+Cl^-（aq），增大c（Cl^-），平衡逆向移動(dòng)；
（3）氨氣與氯化氫易生成氯化銨；將MgO與NH₄Cl混合加熱至300℃，可獲得高產(chǎn)率的NH₃，由質(zhì)量守恒可知還生成氯化鎂、水；
II．（1）溶液A與硫酸銅反應(yīng)生成亞銅離子，說(shuō)明具有還原性；C灼燒生成CuO、二氧化碳、氮?dú)猓�可說(shuō)明C含有Cu、C、N元素，結(jié)合物質(zhì)的量的關(guān)系可確定C的化學(xué)式；
（2）反應(yīng)②可將CN^-轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，被NaClO氧化生成二氧化碳、氮?dú)獾龋?/p>

解答 解：N的原子序數(shù)為7，原子核外有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為5，位于周期表第二周期VA族，非金屬性N＞C，元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，則穩(wěn)定性CH₄＜NH₃，
故答案為：第二周期VA族；CH₄＜NH₃；
I．（1）先通NH₃使溶液呈堿性，這樣可增大CO₂  的溶解度，產(chǎn)生更多的NaHCO₃，
故答案為：先通NH₃，后通CO₂；
（2）NH₄Cl的溶解平衡：NH₄Cl（s）?NH₄⁺（aq）+Cl^-（aq），增大c（Cl^-），平衡左移，促進(jìn)氯化銨析出，
故答案為：NH₄Cl（s）?NH₄⁺（aq）+Cl^-（aq），增大c（Cl^-），平衡左移，促進(jìn)NH₄Cl析出；
（3）氨氣與氯化氫相遇又結(jié)合成氯化銨，發(fā)生NH₃+HCl=NH₄Cl；加熱條件下，MgO和氯化銨反應(yīng)生成氨氣、氯化鎂和水，方程式為MgO+2NH₄Cl $\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$ 2NH₃↑+MgCl₂+H₂O↑，
故答案為：NH₃+HCl=NH₄Cl；MgO+2NH₄Cl $\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$ 2NH₃↑+MgCl₂+H₂O↑；
II．（1）溶液A與硫酸銅反應(yīng)生成亞銅離子，說(shuō)明具有還原性；C灼燒生成CuO、二氧化碳、氮?dú)�，可說(shuō)明C含有Cu、C、N元素，由題給數(shù)據(jù)可知n（CuO）=$\frac{8.0g}{80g/mol}$=0.1mol，n（CO₂）=0.1mol，n（N₂）=0.05mol，則n（Cu）=0.1mol、n（C）=0.1mol、n（N）=0.1mol，且m（Cu）+m（C）+m（N）=0.1mol×64g/mol+0.1mol×12g/mol+0.1mol×14g/mol=9g，所以化學(xué)式為CuCN，
故答案為：還原性；CuCN；
（2）反應(yīng)②可將CN^-轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，被NaClO氧化生成二氧化碳、氮?dú)獾龋�方程式�?CN^-+5ClO^-+2H⁺=N₂↑+2CO₂↑+5Cl^-+H₂O，
故答案為：2CN^-+5ClO^-+2H⁺=N₂↑+2CO₂↑+5Cl^-+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查純堿工業(yè)知識(shí)以及廢水的處理，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力、計(jì)算能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)的流程，易錯(cuò)點(diǎn)為II．（1），注意從質(zhì)量守恒的角度判斷化學(xué)式，難度中等．