Question

3．已知25℃時(shí)，a mol/L（NH₄）₂SO₄溶液的pH=5，存在著平衡NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，則該平衡常數(shù)表達(dá)式為$\frac{1{0}^{-5}×（1{0}^{-5}-1{0}^{-9}）}{2a+1{0}^{-9}-1{0}^{-5}}$（用含a的較為精確的數(shù)學(xué)表達(dá)式表示，不必化簡(jiǎn)，不做近似計(jì)算）．

Answer 1

分析 根據(jù)Kw計(jì)算溶液中c（OH^-），根據(jù)電荷守恒計(jì)算溶液中c（NH₄⁺），根據(jù)物料守恒計(jì)算溶液中c（NH₃•H₂O），代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算．

解答 解：室溫下，在a mol•L^-1的（NH₄）₂SO₄水溶液中pH=5，溶液中c（H⁺）=10^-5mol/L，故溶液中c（OH^-）=10^-9mol/L，根據(jù)電荷守恒有：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），即c（NH₄⁺）+10^-5mol/L=10^-9mol/L+2amol/L，則c（NH₄⁺）=（2a+10^-9-10^-5）mol/L，根據(jù)物料守恒計(jì)算溶液中c（NH₃•H₂O）=2amol/L-（2a+10^-9-10^-5）mol/L=（10^-5-10^-9）mol/L，故NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺的平衡常數(shù)的表達(dá)式為$\frac{1{0}^{-5}×（1{0}^{-5}-1{0}^{-9}）}{2a+1{0}^{-9}-1{0}^{-5}}$，
故答案為：$\frac{1{0}^{-5}×（1{0}^{-5}-1{0}^{-9}）}{2a+1{0}^{-9}-1{0}^{-5}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鹽類水解、弱電解質(zhì)電離平衡、電解質(zhì)溶液中電荷守恒、物料守恒的分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．