Question

问一道高中化学

叠氮酸（HN3）与醋酸酸性相似，0.2mol HN3 与 0.2mol NaOH反应后将溶液稀释至500mL，测得溶液pH=α，下列一定错误的是

Answer 1

0.2molHN3和0.2molNaOH反应，生成0.2molNaN3，NaN3浓度为0.2mol÷0.5L=0.4mol/L。
HN3与CH3COOH相似，则NaN3在水中也会水解，N3- + H2O = HN3 + OH-（可逆）。常温下，溶液pH = α > 7。
A、由于HN3 = H+ + N3-（可逆），H2O = H+ + OH-（可逆，程度较小），HN3溶液中：c(HN3)>c(H+)>c(N3-)>c(OH-)。
B、题示溶液中各种微粒浓度：c(Na+)>c(N3-)>c(OH-)>c(HN3)>c(H+)。
C、HN3是弱酸，N3-结合H2O电离出的H+生成HN3，促进了H2O的电离，溶液pH=-lgc(H+)=α，c(H+) = 10^(-pH) = 10^(-α)mol/L，而H2O电离出的c(OH-) = Kw/c(H+) = 10^(α-14)mol/L。
D、
可逆反应：N3- + H2O = HN3 + OH-
起始浓度：0.4
平衡浓度：0.4-x x x
Kh = Kw/Ka = [c(HN3)·c(OH-)]/c(N3-)，而x = 10^(α-14)mol/L，这样就可以解出Ka。

追问

为什么c(N3-)=0.4 mol/L ？

Answer 2

本道题没答案呀
1、A正确HN3溶液发生下列两个反应
主要HN3=H++N3-，次要H2O=H++OH-
可推出A正确
2、反应后的NaN3溶液主要发生下面两个反应
水解（主要）N3-+H2O=HN3+OH-
电离（次要）H2O=H++OH-
由以上两个反应也可推出B正确
3、C正确，因为pH=α就是水电离的结果，则由水电离产生的c（OH-）和c（H+）为
c（H+）=c（OH-）=1*10-amol/L
4、D正确，HN3=H++N3-,电离常数可由N3-水解反向推得。

追问

c(Na+)>c(N3-)>c(OH-)>c(HN3)>c(H+)
这是怎么出来的？

追答

反应后的NaN3溶液主要发生下面两个反应
水解（主要）N3-+H2O=HN3+OH-
电离（次要）H2O=H++OH-
所以c(Na+)最多的，因为不水解，N3-水解的量不是很大，水的电离是非常微弱的，所以c(N3-)>cc(OH-)>(HN3)
OH-由上述两个反应产生，HN3只由一个水解反应（主要）产生，H+只由一个电离反应（次要）产生，所以c(OH-)>c(HN3)，所以c(Na+)>c(N3-)>c(OH-)>c(HN3)>c(H+)

追问

我说下C选项：
因为N3Na是强碱弱酸盐，促进水的电离
所以要用c(H+)*c(OH-)=Kw算，而不是c(H+)=c(OH-)算，是不是这样？

再问一下：
为什么c(N3-)=0.4 mol/L ？

追答

c(N3-)=0.4 mol/L这个肯定不对的，N3-都水解了，怎么可能是0.4 mol/L，在这个溶液中，只有c(Na+)= c(N3-)+ c(HN3)=0.4 mol/L

Answer 3

A对，因为0.2mol HN3 大约有1%发生电离；另考虑电荷守恒。
B对，因为反应后的盐溶液水解显碱性。
C不对，氢氧根离子浓度正确表达式要把-a改为a-14。
D对，根据盐溶液PH的计算公式

追问

为什么c(N3-)=0.4 mol/L ？

Answer 4

C

追问

为什么c(N3-)=0.4 mol/L ？

追答

c(N3-)=0.4 mol/L这个肯定不对的，N3-都水解了，怎么可能是0.4 mol/L，在这个溶液中，只有c(Na+)= c(N3-)+ c(HN3)=0.4 mol/L