Question

2．氮元素存在一系列氫化物．如：NH₃、N₂H₄、N₃H₅、N_4^H5…．
（1）寫出該系列氫化物的通式：N_mH_m+2（m≥1）．
（2）已知NH₃為一元堿，N₂H₄為二元堿，N₂H₄在水溶液中的一級(jí)電離方程式可表示為N₂H₄•H₂O?N₂H₅⁺+OH^-，試寫出N₂H₄的二級(jí)電離方程式N₂H₅++H₂O?N₂H₆²⁺+OH^-．
K_b
（3）為了求濃度為0.1mol/L N₂H₄溶液中的OH^-濃度，人們常將k_b=$\frac{C（{N}_{2}{H}_{5}）．C（O{H}^{-}）}{C（{N}_{2}{H}_{4}．{H}_{2}O）}$似表示為$\frac{{C}^{2}（O{H}^{-}）}{0.1mol/L}$其原理是二級(jí)電離非常微弱，一級(jí)電離程度不大：當(dāng)Kb=3.0×10-6mol/L時(shí)，此溶液的pH=．（lg2=0.3010，lg3=0.4771）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氮原子和氫原子個(gè)數(shù)之間的關(guān)系確定氫化物的通式；
（2）N₂H₄是二元弱堿，可分別發(fā)生N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-、N₂H₅⁺+H₂O?N₂H₆²⁺+OH^-兩步電離；
（3）弱電解質(zhì)的電離程度一般較小，二元弱堿的第二步電離相對(duì)第一步電離程度很小可以忽略；根據(jù)k_b=$\frac{C（{N}_{2}{H}_{5}）．C（O{H}^{-}）}{C（{N}_{2}{H}_{4}．{H}_{2}O）}$計(jì)算．

解答 解：（1）根據(jù)氮原子和氫原子個(gè)數(shù)之間的關(guān)系：氫原子個(gè)數(shù)比氮原子個(gè)數(shù)多2，所以通式表示為：N_nH_n+2（n≥2），
故答案為：N_nH_n+22（n≥2）；
（2）N₂H₄是二元弱堿，可分別發(fā)生N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-、N₂H₅⁺+H₂O?N₂H₆²⁺+OH^-，
故答案為：N₂H₅⁺+H₂O?N₂H₆²⁺+OH^-；
（3）弱電解質(zhì)的電離程度一般較小，所以0.1mol/LN₂H₄•H₂O中N₂H₄•H₂O分子的濃度大約為0.1mol/L，二元弱堿的第二步電離相對(duì)第一步電離程度很小可以忽略，則將k_b=$\frac{C（{N}_{2}{H}_{5}）．C（O{H}^{-}）}{C（{N}_{2}{H}_{4}．{H}_{2}O）}$似表示為$\frac{{C}^{2}（O{H}^{-}）}{0.1mol/L}$；
當(dāng)Kb=3.0×10^-6mol/L時(shí)，則k_b=$\frac{{C}^{2}（O{H}^{-}）}{0.1mol/L}$=3.0×10^-6mol/L，所以c（OH^-）=$\sqrt{30}$×10^-4mol/L，所以c（H⁺）=^-）=$\frac{1}{\sqrt{30}}$×10^-10mol/L≈1.83×10^-11mol/L，
則pH=10.74；
故答案為：二級(jí)電離非常微弱，一級(jí)電離程度不大；10.74．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了弱電解質(zhì)的電離、電離常數(shù)的計(jì)算、pH的計(jì)算等，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，注意把握電離常數(shù)的計(jì)算方法和近似計(jì)算的應(yīng)用．