Question

氨有著廣泛的用途，如可用于化肥、硝酸、合成纖維等工業(yè)生產(chǎn)．氨的水溶液中存在電離平衡，常用電離常數(shù)K_b和電離度α來定量表示其電離程度．K_b和α常用的測定方法：在一定溫度時用酸度計測定一系列已知濃度氨水的pH，可得各濃度氨水對應(yīng)的c（OH^-），然后通過換算求得各對應(yīng)的α值和K_b值．
下面是某中學化學興趣小組在25℃時測定一系列濃度氨水的pH所對應(yīng)的c（OH^-）：
[儀器與試劑]酸度計、50mL堿式滴定管、100mL燒杯、0.10mol?L^-1 氨水
[實驗數(shù)據(jù)]（不必填表格）

燒杯號	V氨水 （mL）	V水（mL）	c （NH3?H2O） （mol?L-1）	c（OH-）	Kb	α
1	50.00	0.00		1.34×10-3
2	25.00	25.00		9.48×10-4
3	5.00	45.00		4.24×10-4

請根據(jù)以上信息回答下述問題：
（1）25℃時，氨水的電離常數(shù)：K_b≈______，通過計算所得的數(shù)據(jù)和簡潔的文字說明電離常數(shù)、電離度與弱電解質(zhì)的初始濃度的關(guān)系______
（2）用0.10mol?L^-1鹽酸分別滴定20.00mL0.10mol?L^-1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol?L^-1氨水所得的滴定曲線如下：



請指出鹽酸滴定氨水的曲線為______（填A(yù)或B），請寫出曲線a點所對應(yīng)的溶液中各離子濃度由大到小的排列順序______．
（3）液氨作為一種潛在的清潔汽車燃料已越來越被研究人員重視．它在安全性、價格等方面較化石燃料和氫燃料有著較大的優(yōu)勢．氨在燃燒試驗機中相關(guān)的反應(yīng)有：
4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）△H₁①
4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（l）△H₂②
4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（l）△H₃③
請寫出上述三個反應(yīng)中△H₁、△H₂、△H₃三者之間關(guān)系的表達式，△H₁=______．
（4）Allis-Chalmers制造公司發(fā)現(xiàn)可以用氨作為燃料電池的燃料．其總反應(yīng)式為4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，正極上的電極反應(yīng)式為O₂+
2H₂O+4e^-=4OH^-，則負極上的電極反應(yīng)式為______．

Answer 1

（1）由NH₃?H₂O═NH₄⁺+OH^-，第一組實驗中的K_b=

1.34×10-3×1.34×10-3

0.1

=1.7956×10^-5≈1.80×10^-5，
第二組實驗中的K_b=

9.48×10-4×9.48×10-4

0.05

=1.797×10^-5≈1.80×10^-5，
第三組實驗中的K_b=

4.24×10-4×4.24×10-4

0.01

=1.797×10^-5≈1.80×10^-5，
三個實驗中的電離度分別為

1.34×10-3

0.1

×100%=1.34%、

9.48×10-4

0.05

×100%=1.90%、

4.24×10-4

0.01

×100%=4.24%，顯然電離平衡常數(shù)與初始濃度無關(guān)，電離度與初始濃度有關(guān)，且濃度越小，電離程度越大，故答案為：1.80×10^-5；在三組實驗中K_b始終約等于1.80×10^-5，說明電離平衡常數(shù)與初始濃度無關(guān)，而電離度分別為1.34%、1.90%、4.24%，說明電離度與初始濃度有關(guān)，且隨著初始濃度減少而增大；
（2）由0.10mol?L^-1的NaOH溶液的pH=13，由圖象可知，A為鹽酸滴定氫氧化鈉的曲線，則B為鹽酸滴定氨水的曲線，在曲線a點pH＞7可知，溶液顯堿性，c（OH^-）＞c（H⁺），再根據(jù)電荷守恒可知，c（Cl^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），則c（NH₄⁺）＞c（Cl^-），電離產(chǎn)生氫氧根離子，則c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：B；c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；  
（3）由反應(yīng)4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）△H₁ ①
4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（l）△H₂ ②
4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（l）△H₃③
則反應(yīng)

②×3+③×2

5

可得到反應(yīng)①，則△H₁=

3△H2+2△H3

5

，故答案為：

3△H2+2△H3

5

；
（4）由總反應(yīng)4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，正極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，由電子守恒，則總反應(yīng)除以2減去正極反應(yīng)即可得負極反應(yīng)式，負極反應(yīng)式為2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O，
故答案為：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O．