Question

Ⅰ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．盐酸肼（N₂H₆Cl₂）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH₄Cl类似．
（1）写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式

 

．
（2）盐酸肼水溶液中离子浓度的排列顺序正确的是

 

（填序号）．
A．c（Cl^-）＞c（N₂H₆²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
B．c（Cl^-）＞c（[N₂H₅?H₂O⁺]）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
C．c（N₂H₆²⁺）+c（[N₂H₅?H₂O⁺]）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）；
D．c（N₂H₆²⁺）＞c（Cl^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
Ⅱ．某二元酸（化学式用H₂A表示）在水中的电离方程式是：H₂A=H⁺+HA^-    HA?H⁺+A^2-
则NaHA溶液显

 

（填“酸性”，“中性”，或“碱性”）．理由是

 

（用离子方程式表示）
Ⅲ．已知HClO的Ka为3.0×10^-8，H₂CO₃的 Ka₁=4.31×10^-7 Ka₂=5.61×10^-11，写出离子反应方程式：
（1）向纯碱溶液中通入过量的氯气：

 

（2）向次氯酸钠中通入少量的二氧化碳：

 

．

Answer 1

考点：盐类水解的应用,弱电解质在水溶液中的电离平衡

专题：电离平衡与溶液的pH专题,盐类的水解专题

分析：Ⅰ．（1）根据离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH₄Cl类似，则N₂H₆²⁺水解结合H₂O电离生成的OH^-；
（2）由盐酸肼的化学式为N₂H₆Cl₂，水解使溶液显酸性来分析离子浓度的大小关系；
Ⅱ．根据H₂A在水中的电离可知第一步完全电离，第二步部分电离，则NaHA溶液应呈显酸性；
Ⅲ．依据电离平衡常数判断出的酸性H₂CO₃ ＞HClO＞HCO₃^-；依据酸性强弱分析反应产物．

解答： 解：Ⅰ．（1）因水解与NH₄Cl类似，则N₂H₆²⁺水解结合H₂O电离生成的OH^-，则水解离子反应为N₂H₆²⁺+H₂O?[N₂H₅?H₂O]⁺+H⁺，
故答案为：N₂H₆²⁺+H₂O?[N₂H₅?H₂O]⁺+H⁺；
（2）A．由盐酸肼的化学式为N₂H₆Cl₂，则c（Cl^-）＞c（N₂H₆²⁺），又水解显酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），由水解的程度很弱，则c（N₂H₆²⁺）＞c（H⁺），即离子浓度的大小关系为c（Cl^-）＞c（N₂H₆²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故A正确；
B．由水解方程式N₂H₆²⁺+H₂O?[N₂H₅?H₂O]⁺+H⁺，可知c（[N₂H₅?H₂O⁺]）=c（H⁺），故B错误；
C．根据电荷守恒可得：2c（N₂H₆²⁺）+c（[N₂H₅?H₂O⁺]）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），故C错误；
D．根据A可知显然D错误，故D错误；
故答案为：A；
Ⅱ．根据H₂A在水中的电离可知第一步完全电离，第二步部分电离，则NaHA溶液应呈显酸性，因HA^-只电离不水解，HA^-?H⁺+A^2-，
故答案为：酸性；HA^-?H⁺+A^2-；
Ⅲ．（1）向纯碱溶液中通入过量的氯气，盐酸过量和碳酸钠反应生成二氧化碳，次氯酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，反应的离子方程式为：2Cl₂+CO₃^2-+H₂O═CO₂↑+2Cl^-+2HClO，故答案为：2Cl₂+CO₃^2-+H₂O═CO₂↑+2Cl^-+2HClO；
（2）根据电离平衡常数大小，确定碳酸的酸性强于HClO，HCO₃^-的酸性弱于HClO，所以发生的反应为：CO₂+ClO^-+H₂O=HCO₃^-+HClO，
故答案为：CO₂+ClO^-+H₂O=HCO₃^-+HClO．

点评：本题考查较为综合，涉及弱电解质的电离，离子浓度大小比较以及电离平衡常数的分析应用，本题难点为Ⅲ．依据电离平衡常数判断出的酸性H₂CO₃ ＞HClO＞HCO₃^-是解答关键，题目难度中等．