题目内容
【题目】连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制N2O气体。
(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为_____________________。
(2)常温下,用0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1的H2N2O2溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。
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①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式:______________。
②b点时溶液中c(H2N2O2)_____(填“>”、“<”或 “=”,下同)c(N2O22-)。
③a点时溶液中c(Na+)____c(HN2O2-)+c(N2O22-)。
(3)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合,可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀,向该分散系中滴加硫酸钠溶液,当白色沉淀和黄色沉淀共存时,分散系中
=______。[已知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5]
【答案】+1 H2N2O2
H++HN2O2- > > 3.0×10-4
【解析】
(1)在任何化合物中所有元素的正负化合价的代数和等于0,在连二次硝酸(H2N2O2)中H元素化合价在+1价,O元素化合价是-2价,所有N元素的化合价是+1价;
(2) 0.01mol·L-1的H2N2O2溶液中c(H2N2O2)= 0.01mol/L,而溶液的pH=4.3,则c(H+)=10-4.3mol/L< 0.01mol/L,所以H2N2O2是二元弱酸。①多元弱酸的电离分步进行,所以H2N2O2在水溶液中的电离方程式是:H2N2O2
H++HN2O2-;②连二次硝酸与NaOH发生酸碱中和反应,由于二者的物质的量浓度相等,当加入NaOH溶液的体积是10mL时,恰好发生反应:H2N2O2+NaOH= NaHN2O2+ H2O,NaHN2O2是强碱弱酸盐,在溶液中HN2O2-存在电离作用:HN2O2-
H++N2O22-,电离产生N2O22-和H+,使溶液显酸性,也存在水解作用:HN2O2-+H2O
H2N2O2+OH-,水解产生H2N2O2和OH-,使溶液显碱性,根据图示可知溶液的pH>7,溶液显碱性,说明水解作用大于其电离作用,所以溶液中微粒的物质的量浓度关系是:c(H2N2O2)> c(N2O22-);③在a点,在该溶液中同时存在电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=c(OH-)+c(HN2O2-)+2c(N2O22-),由于此时溶液的pH=7,溶液显中性,c(H+)=c(OH-),所以:c(Na+))= c(HN2O2-)+2c(N2O22-),因此c(Na+))> c(HN2O2-)+c(N2O22-);
(3)2Ag++ N2O22-=Ag2 N2O2↓;Ksp(Ag2N2O2)=c2(Ag+)·c(N2O22-)=4.2×10-9;当向该分散系中滴加硫酸钠溶液,发生沉淀反应:2Ag++ SO42-=Ag2SO4↓;Ksp(Ag2SO4)= c2(Ag+)·c(SO42-)=1.4×10-5;当白色沉淀和黄色沉淀共存时,
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