Question

（1）氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產和國防部建設中都有廣泛應用，回答下列問題：
①氮元素原子的L層電子數為

 

；
②NH₃與NaClO反應可得到肼（N₂H₄），該反應的化學方程式為

 

；
③肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N₂O₄反應生成N₂和水蒸氣．
已知：N₂（g）+2O₂（g）═N₂O₄（l）△H₁=-19.5kJ?mol^-1
N₂H₄（l）+O₂ （g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ?mol^-1
寫出肼和N₂O₄反應的熱化學方程式

 

；該反應中氧化劑是

 

．
④寫出肼一空氣堿性燃料電池放電時正極的反應式為

 

；若電池工作時負極產生無污染的N₂，則當電池中轉移4mol電子時，負極產生N₂（按標態(tài)計）

 

L．（不考慮各種損耗）．
（2）KI溶液與Pb（NO₃）₂溶液混合可形成PbI₂沉淀，已知PbI₂的K_sp=7.0×10^-9，現將等體積的KI溶液與Pb（NO₃）₂溶液混合，當KI的濃度為1×10^-2 mol/L時，若要生成沉淀則所需的Pb（NO₃）₂溶液的最小濃度為

 

．

Answer 1

考點：難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質,原子核外電子排布,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）①依據氮原子的原子序數是7，結合原子結構示意圖分析判斷；
②NH₃與NaClO反應可得到肼（N₂H₄），依據氧化還原反應化合價變化分析書寫化學方程式：
③依據蓋斯定律，結合題干熱化學方程式計算寫出；
④從作為燃料電池時，負極發(fā)生氧化反應的角度可知N₂H₄被氧化生成N₂，據此解答即可；
（2）沉淀是PbI₂，混合后，c（I^-）═5×10^-3mol/L，根據Ksp=c[Pb（NO₃）₂]?c²（I^-）計算即可．

解答： 解：（1）①氮元素原子的原子序數為7，原子的L層電子數為5，故答案為：5；
②NH₃與NaClO反應可得到肼（N₂H₄），次氯酸鈉做氧化劑，依據氧化還原反應的電子守恒和原子守恒寫出該反應的化學方程式為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
③由①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l）△H₁=-195kJ?mol^-1，②N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ?mol^-1根據蓋斯定律寫出肼和N₂O₄反應的熱化學方程：②×2-①得到：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol，該反應中N₂O₄的化合價降低，屬于氧化劑，
故答案為：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol；N₂O₄；
④肼一空氣燃料堿性電池中，正極上空氣中的氧氣得到電子和水反應生成氫氧根離子，電極反應式為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，負極上肼失電子和氫氧根離子反應生成水和氮氣，電極反應式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂，故當電池中轉移4mol電子時，負極產生N₂1mol，標況下體積為22.4L，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；22.4；
（2）根據題意，沉淀是PbI₂，混合后，c（I^-）═5×10^-3mol/L，根據Ksp=c[Pb（NO₃）₂]?c²（I^-），則生成沉淀時，混合溶液中的Pb（NO₃）₂溶液的最小濃度為

7.0×10-9

(5×10-3)2

=2.8×10^-4（mol/L），混合前，即原Pb（NO₃）₂溶液的最小濃度為2×2.8×10^-4mol/L=5.6×10^-4mol/L．
故答案為：5.6×10^-4mol/L．

點評：本題主要考查了原子結構，熱化學方程式的書寫，蓋斯定律的應用，還涉及氧化還原反應原理、溶度積等的計算，具有一定的綜合性，題目難度不大．