Question

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。

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(N₂O₂^2-)。

③a点时溶液中c(Na⁺)____c(HN₂O₂^-)+c(N₂O₂^2-)。

（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=______。[已知K_sp(Ag₂N₂O₂)=4．2×10^-9，K_sp(Ag₂SO₄)=1．4×10^-5]

Answer

+1 H2N2O2H++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：H2N2O2H++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-+H2OH2N2O2+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，。