Question

13．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+1
（2）常温下，用0.01mol．L^-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol．L^-1H₂N₂O₂溶液，测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示．
①写出H₂N₂O₂在水溶液中的电离方程式：H₂N₂O₂?H⁺+HN₂O₂^-，HN₂O₂^-?H⁺+N₂O₂^2-
②c点溶液中各离子浓度由大到校的顺序为c（Na⁺）＞c（N₂O₂^2-）＞c（OH^-）＞c（HN₂O₂^-）＞c（H⁺）
③b点溶液中c（H₂N₂O₂）＞（填“＞”“＜”或“=”，下同）c（N₂O${\;}_{2}^{2-}$）
④a点溶液中c（Na⁺）＞c（HN₂O${\;}_{2}^{-}$）+c（N₂O${\;}_{2}^{2-}$）
（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$\frac{c（{N}_{2}{O}_{2}^{2-}）}{c（S{O}_{4}^{2-}）}$=3.0×10^-4[已知K_aq（Ag₂N₂O₂）=4.2×10^-9，K_aq（Ag₂SO₄）=1.4×10^-5]．

Answer 1

分析 （1）化合物中O是-2价，H是+1价，根据化合价规则来计算N元素的化合价；
（2）①H₂N₂O₂属于二元弱酸，在水溶液中的电离分步进行，电离程度弱，应该是可逆的过程；
②20mL0.01mol．L^-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol．L^-1H₂N₂O₂溶液，恰好完全反应，得到的是Na₂N₂O₂的水溶液，溶液显示碱性，根据水解程度和电离程度的相对大小来回答；
③10mL0.01mol．L^-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol．L^-1H₂N₂O₂溶液，酸剩余，溶液显示碱性，据此回答；
④根据该点溶液显示中性，氢离子和氢氧根离子浓度相等，根据电荷守恒来判断；
（3）根据K_aq（Ag₂N₂O₂）=c²（Ag⁺）•c（N₂O₂^-）=4.2×10^-9，K_aq（Ag₂SO₄）=c²（Ag⁺）•c（SO₄^2-）=1.4×10^-5来计算即可．

解答 解：（1）化合物中O是-2价，H是+1价，根据化合价规则，得到N元素的化合价是+1价，故答案为：+1；
（2）①H₂N₂O₂属于二元弱酸，在水溶液中的电离分步进行，电离程度弱，应该是可逆的过程，其电离方程式为：H₂N₂O₂?H⁺+HN₂O₂^-，HN₂O₂^-?H⁺+N₂O₂^2-；
故答案为：H₂N₂O₂?H⁺+HN₂O₂^-，HN₂O₂^-?H⁺+N₂O₂^2-；
②20mL0.01mol．L^-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol．L^-1H₂N₂O₂溶液，恰好完全反应，得到的是Na₂N₂O₂的水溶液，溶液显示碱性，HN₂O₂^-的水解程度大于其电离程度，存在：c（Na⁺）＞c（N₂O₂^2-）＞c（OH^-）＞c（HN₂O₂^-）＞c（H⁺）；故答案为：c（Na⁺）＞c（N₂O₂^2-）＞c（OH^-）＞c（HN₂O₂^-）＞c（H⁺）；
③10mL0.01mol．L^-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol．L^-1H₂N₂O₂溶液，酸剩余，得到等浓度的H₂N₂O₂和NaHN₂O₂的混合液，溶液显示碱性，则HN₂O₂^-的水解程度大于H₂N₂O₂的电离程度，c（H₂N₂O₂）＞c（N₂O₂^2-），故答案为：＞；
④根据该点溶液显示中性，c（OH^-）=c（H⁺），根据电荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（N₂O₂^2-）+c（OH^-）+c（HN₂O₂^-），所以c（Na⁺）=2c（N₂O₂^2-）+c（HN₂O₂^-），即c（Na⁺）＞c（N₂O₂^2-）+c（HN₂O₂^-），
故答案为：＞；
（3）根据K_aq（Ag₂N₂O₂）=c²（Ag⁺）•c（N₂O₂^2-）=4.2×10^-9，K_aq（Ag₂SO₄）=c²（Ag⁺）•c（SO₄^2-）=1.4×10^-5，两式相除得到：$\frac{c（{N}_{2}{{O}_{2}}^{2-}）}{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}$=$\frac{Ksp（A{g}_{2}{N}_{2}{O}_{2}）}{Ksp（A{g}_{2}S{O}_{4}）}$=$\frac{4.2×1{0}^{-9}}{1.4×1{0}^{-5}}$=3.0×10^-4，故答案为：3.0×10^-4．

点评 本题综合考查学生弱电解质的电离、盐的水解原理以及沉淀溶解平衡常熟的有关计算等知识，属于综合知识的考查，难度中等．