Question

【题目】（1）N2H4可作火箭推进剂，NH3和NaClO在一定条件下反应可生成N2H4。

①写出NH3和NaClO反应生成N2H4的_____；

②已知25℃时N2H4水溶液呈弱碱性：

N2H4+H2ON2H5++OH－ K1=1×10-a；N2H5++H2ON2H62++OH－ K2=1×10-b。

25℃时,向N2H4水溶液中加入H2SO4，欲使c(N2H5+)＞c(N2H4)，同时c(N2H5+)＞c(N2H62+)，应控制溶液中c(OH－)的范围为_____________________(用含a、b式子表示)。

（2）常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在NH4HCO3溶液中：c(NH4+)_____c(HCO3-)（填“＞”、“＜”或“=”）；反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_________。（已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2CO3的电离平衡常数K1=4×107mol·L1，K2=4×1011mol·L1）

（3）25℃，将amol·L1的HCOONa溶液与0.01mol·L1盐酸等体积混合，反应后测得溶液的pH=7,则Ka=_____________。(用含a的代数式表示不用化简，不考虑液体混合时体积的变化）

Answer 1

【答案】2NH3+NaClON2H4+NaCl+H2O 10-b mol·L－1＜c(OH－)＜10-a mol·L－1 ＞ 1.25×103 （100a-1）×10-7

【解析】

（1）①NH3和NaClO在一定条件下反应可生成N2H4，N的化合价升高，则Cl的化合价降低，则为-1价，产物为NaCl，H与O反应生成水，方程式为2NH3+NaClON2H4+NaCl+H2O；

②根据方程N2H4+H2ON2H5++OH－，K1=c（N2H5+）×c（OH－）/c（N2H4），K1=c（N2H5+）/c（N2H4）=K1/c（OH－）＞1，则c（OH－）＜K1；同理，K2=c（N2H6+）×c（OH－）/c（N2H5+），c（OH－）＞K2；

（2）已知，Kb＞K1，则NH4+的水解程度小于HCO3-，溶液中的c(NH4+)＞c(HCO3-)；K=c（NH3·H2O）×c（H2CO3）/[c（HCO3-）×c（NH4+）]=c（NH3·H2O）/c（HCO3-）×c（H2CO3）/c（NH4+）=Kw/(Kb×K1)=10-14/(2×10-5×4×107)=1.25×10-3；

（3）25℃，pH=7，c（H+）=10-7mol/L，HCOONa+HCl=HCOOH+NaCl，则c（HCOOH）=0.005mol/L，c（HCOO-）=（0.5a-0.005）mol/L，Ka=c（H+）×c（HCOO-）/c（HCOOH）=（100a-1）×10-7。