Question

利用¹⁵N可以测定亚硝酸盐对地下水质的污染情况。
（1）下列说法正确的是___。

A．14N与15N为同种核素

B．14N的第一电离能小于14C

C．15NH3与14NH3均能形成分子间氢键

D．CH315NH2与CH3CH214NH2互为同系物

（2）¹⁵N的价层电子排布图为_______¹⁵NH₄Cl的晶胞与CsCl相同，则¹⁵NH₄Cl晶体中¹⁵NH₄⁺的配位数为_______；¹⁵NH₄⁺中^I5N的杂化轨道类型为_______。
（3）  工业上电解法处理亚硝酸盐的模拟工艺如图。

已知：阳极区发生化学反应：
2NO₂^-+8H⁺+6Fe²⁺==N₂↑ +6Fe³⁺+4H_zO
①阳极电极反应方程式是______(不考虑后续反应）；
②若硫酸溶液浓度过大，阴极区会有气体逸出，该气体为______(填化学式）;该现象表明c( H⁺ )越大，H⁺氧化性越______;
③若电解时电路中有0.6 mol电子转移,且NaNO₂有剩余,则电解池中生成Na₂SO₄______mol。

Answer 1

（13分）（1）CD（2分，各1分，不全对扣1分）（2）（2分）8（1分）sp³杂化（1分）（3）①Fe-2e^-=Fe²⁺（2分）②H₂（2分）强（1分）③0.05（2分）

试题分析：（1） ¹⁴N与¹⁵N质子数相同、中子数不同，互称为同位素，不是同种核素，A错误；同周期元素从左向右，第一电离能总体趋势增大，但IIA和VA反常，第一电离能：N>C，B错误；N电负性大，NH₃分子间存在氢键，C正确；同系物指结构相似，分子组成相差n个CH₂，D正确。
（2）N价层电子排布为2s²2p³，轨道表示式为；CsCl中Cs⁺和Cl^-配位数均为8；¹⁵NH₄⁺中N价层电子对数==4，N杂化类型为sp³。
（3）① 阳极为Fe，电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺。②若硫酸浓度过大，阴极发生2H⁺+2e^-=H₂↑，阴极产生氢气。说明氢离子浓度越大，氧化性越强。③若电解时转移0.6mol电子，则由Fe-2e^-=Fe²⁺得阳极生成0.3molFe²⁺，由阳极区化学反应得消耗NaNO₂0.1mol，所以生成硫酸钠0.05mol。