Question

氮元素的化合物種類繁多，性質也各不相同．
（1）寫出NH₄HCO₃溶液中的物料守恒

 

．
（2）室溫下，將0.01mol?L^-1 NH₄HSO₄溶液與0.01mol?L^-1燒堿溶液等體積混合，所得溶液中所有離子的物質的量濃度大小關系為

 

．
（3）肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，聯(lián)氨溶于水可以發(fā)生與氨水類似的電離，試寫出聯(lián)氨在水溶液中的電離方程式

 

（寫一步即可）．
（4）NH₄⁺在溶液中能發(fā)生水解反應．在25℃時，0.1mol/L氯化銨溶液由水電離出的氫離子濃度為1×10^-5 mol/L，則在該溫度下此溶液中氨水的電離平衡常數(shù)K_b（NH₃?H₂O）=

 

．

Answer 1

考點：鹽類水解的應用,離子濃度大小的比較

專題：鹽類的水解專題

分析：（1）物料：實際就是碳氮個數(shù)始終相等，不管以何種形式存在；
（2）硫酸氫銨和氫氧化鈉等濃度等體積反應，H⁺+OH^-=H₂O，向NH₄HSO₄溶液中加入等物質的量的NaOH溶液，反應生成Na₂SO₄、H₂O、（NH₄）₂SO₄；然后根據(jù)各物質量的關系分析離子濃度大小；
（3）寫出肼燃燒的方程式，根據(jù)方程式計算生成氣體的體積；類比氨水的電離，寫出肼在水溶液中的電離方程式；
（4）寫出氨水電離方程式，計算出離子濃度，代入電離平衡常數(shù)表達式計算氨水的電離平衡常數(shù)．

解答： 解：（1）NH₄HCO₃溶液中n（N）=n（C），溶液中的物料守恒為：C（NH₄⁺）+c（NH₃?H₂O）=c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）；
故答案為：C（NH₄⁺）+c（NH₃?H₂O）=c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）；
（2）向NH₄HSO₄溶液中加入等物質的量的NaOH溶液，反應生成Na₂SO₄、H₂O、（NH₄）₂SO₄；Na⁺、SO₄^2-不水解，故c（Na⁺）=c（SO₄^2-），NH₄⁺水解顯酸性，所以c（H⁺）＞c（OH^-），即離子濃度由大到小為：c（Na⁺）=c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案為：c（Na⁺）=c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（3）肼易溶于水，它是與氨類似的弱堿，則電離生成OH^-和陽離子，電離方程式為N₂H₄+H₂O=N₂H₅⁺+OH^-；
故答案為：N₂H₄+H₂O=N₂H₅⁺+OH^-；
（4）NH₄⁺在溶液中能發(fā)生水解反應，NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺
故c（NH₃?H₂O）=c（H⁺）=1×10^-5mol/L，則c（OH^-）=

Kw

c(H+)

=

10-14

10-5

=10^-9mol/L，c（NH₄⁺）=0.1mol/L，
氨水的電離方程式為：NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-
電離平衡常數(shù)Kb（NH₃?H₂O）=

c(NH4+)c(OH-)

c(NH3?H2O)

，
把以上數(shù)據(jù)代入平衡常數(shù)表達式：Kb（NH₃?H₂O）=

0.1mol/L×10-9mol/L

10-5mol/L

=1×10^-5mol/L，
故答案為：1×10^-5mol/L．

點評：本題考查了電解質溶液中物料守恒分析，離子濃度大小比較，電離方程式的書寫及電離平衡常數(shù)的計算，其中電離平衡常數(shù)計算較難，應根據(jù)電離平衡表達式，計算出相應離子濃度代入表達式即可．掌握基礎是關鍵，題目難度中等．