Question

常溫，向濃度為0.1mol/L，體積為VL的氨水中逐滴加入一定濃度的鹽酸，用pH計(jì)測(cè)得溶液的pH隨鹽酸的加入量而降低的滴定曲線，d點(diǎn)兩種溶液恰好完全反應(yīng)．根據(jù)圖象回答下列問(wèn)題：
（1）氨水的電離方程式為_(kāi)_____，該溫度時(shí)氨水的電離平衡常數(shù)K=______．
（2）比較b、c、d三點(diǎn)時(shí)的溶液中，水電離的c（OH^-）大小順序?yàn)開(kāi)_____．
（3）滴定時(shí)，由b點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中，下列各選項(xiàng)中數(shù)值保持不變的有______．
A．c（H⁺）?c（OH^-）    B.  C.  D.
（4）根據(jù)以上滴定曲線判斷下列說(shuō)法正確的是（溶液中N元素只存在NH₄⁺和NH₃．H₂O兩種形式）______．
A．點(diǎn)b所示溶液中：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（NH₃．H₂O）+c（OH^-）
B．點(diǎn)c所示溶液中：c（Cl^-）=c（NH₃．H₂O）+c（NH₄⁺）
C．點(diǎn)d所示溶液中：c（Cl^-）＞c（H⁺）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）
D．滴定中可能有：c（NH₃．H₂O）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）＞c（Cl^-）＞c（H⁺）
（5）滴定過(guò)程中所用鹽酸的pH=______，d點(diǎn)之后若繼續(xù)加入鹽酸至圖象中的e點(diǎn)（此時(shí)不考慮NH₄⁺水解的影響），則e點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為_(kāi)_____．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)氨水電離生成氫氧根離子和銨根離子；根據(jù)滴定前氨水中C（H⁺）=10^-11mol/L，利用水的離子積得C（OH^-）=mol/L=10^-3mol/L，最后根據(jù)氨水的電離平衡常數(shù)K=來(lái)計(jì)算；
（2）比較b、c、d三點(diǎn)時(shí)的溶液中溶質(zhì)對(duì)水的電離平衡的影響；
（3）滴定時(shí)，由b點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)水的離子積常數(shù)、氨水的電離平衡、氯化銨的水解平衡只與溫度有關(guān)來(lái)分析；
（4）A、由圖象可知，點(diǎn)b反應(yīng)后溶液是NH₄C1與NH₃?H₂O物質(zhì)的量之比為1：1的混合物，溶液呈堿性，說(shuō)明NH₃?H₂O電離程度大于NH₄C1的水解程度，由電荷守恒可知：c（C1^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），物料守恒為：2c（C1^-）=c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O），質(zhì)子守恒為：2c（OH^-）+c（NH₃．H₂O）=c（NH₄⁺）+2c（H⁺）；
B、由電荷守恒可知：c（C1^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），由圖象可知，點(diǎn)c pH=7，即c（H⁺）=c（OH^-），故c（NH₄⁺）=c（C1^-）；
C、由圖象可知，點(diǎn)d體積相同，則恰好完全反應(yīng)生成NH₄C1，利用鹽的水解來(lái)分析溶液呈酸性，則c（C1^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
D、當(dāng)NH₃?H₂O較多，滴入的 HCl較少時(shí)，生成NH₄C1少量，溶液中NH₃?H₂O濃度遠(yuǎn)大于NH₄C1濃度，可能出現(xiàn)．
（5）由圖象可知，點(diǎn)d體積相同，則恰好完全反應(yīng)生成NH₄C1來(lái)計(jì)算；根據(jù)過(guò)量的酸進(jìn)行稀釋，抓住H⁺的物質(zhì)的量不變進(jìn)行計(jì)算．
解答：解：（1）氨水電離生成氫氧根離子和銨根離子，方程式為：NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-；根據(jù)滴定前氨水中C（H⁺）=10^-11mol/L，利用水的離子積得C（OH^-）=mol/L=10^-3mol/L，C（NH₄⁺）=C（OH^-）=10^-3 mol/L，氨水的電離平衡常數(shù)K==10^-5，故答案為：NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-；10^-5；
（2）在b點(diǎn)時(shí)，溶質(zhì)為氨水和氯化銨，氨水的電離程度大于氯化銨的水解程度，溶液為堿性，對(duì)水的電離平衡起到抑制作用，在c點(diǎn)時(shí)，溶質(zhì)為氨水和氯化銨，氨水的電離程度等于于氯化銨的水解程度，溶液為中性，對(duì)水的電離平衡無(wú)影響，在d點(diǎn)時(shí)，溶質(zhì)為氯化銨，氯化銨發(fā)生水解，溶液為酸性，對(duì)水的電離平衡促進(jìn)，所以b、c、d三點(diǎn)時(shí)的溶液中，水電離的c（OH^-）大小順序?yàn)椋篸＞c＞b，故答案為：d＞c＞b；       
（3）A、水的離子積常數(shù)K_W=c（H⁺）?c（OH^-），只與溫度有關(guān)，所以滴定時(shí)，由b點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中K_W不變，故A正確；
B、由b點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中，c（H⁺）不斷增大，c（OH^-）不斷減小， 不斷增大，故B錯(cuò)誤；
C、氨水的電離平衡常數(shù)K=，只與溫度有關(guān)，所以滴定時(shí)，由b點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中K不變，故C正確；
D、氯化銨的水解平衡常數(shù)K=，只與溫度有關(guān)，所以滴定時(shí)，由b點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中K不變，故D正確；
故選：ACD．
（4）解：A、由圖象可知，點(diǎn)b反應(yīng)后溶液是NH₄C1與NH₃?H₂O物質(zhì)的量之比為1：1的混合物，溶液呈堿性，說(shuō)明NH₃?H₂O電離程度大于NH₄C1的水解程度，由電荷守恒可知：c（C1^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），物料守恒為：2c（C1^-）=c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O），質(zhì)子守恒為：2c（OH^-）+c（NH₃．H₂O）=c（NH₄⁺）+2c（H⁺）；故A錯(cuò)誤；
B、由圖象可知，點(diǎn)c pH=7，即c（H⁺）=c（OH^-），由電荷守恒可知：c（C1^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），故c（NH₄⁺）=c（C1^-）＞c（OH^-）=c（H⁺），故B錯(cuò)誤；
C、由圖象可知，點(diǎn)d 體積相同，則恰好完全反應(yīng)生成NH₄C1，NH₄C1水解溶液呈酸性，則c（C1^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)NH₃?H₂O較多，滴入的 HCl較少時(shí)，生成NH₄C1少量，溶液中NH₃?H₂O濃度遠(yuǎn)大于NH₄C1濃度，可能出現(xiàn)c（NH₃?H₂O）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）＞c（Cl^-）＞c（H⁺），故D正確；
故選：D．
（5）由圖象可知，點(diǎn)d 體積相同，則恰好完全反應(yīng)生成NH₄C1，由NH₃?H₂O～HCl得C（HCl）==0.1mol/L，滴定過(guò)程中所用鹽酸的pH=1；
設(shè)鹽酸的體積為XL，則過(guò)量的鹽酸為0.1mol/L×XL-0.1Vmol/L×VL，則c（H⁺）==10^-2 mol/L，解得：X=，故答案為：1；．
點(diǎn)評(píng)：本題以HCl溶液滴定NH₃?H₂ON曲線為載體，考查鹽類的水解、溶液離子濃度的大小比較以及計(jì)算等，難度較大，注意離子濃度大小比較中電荷守恒、質(zhì)子恒等式、物料守恒等量關(guān)系式的利用．