Question

2．鹽酸、醋酸和氨水是中學(xué)化學(xué)中常見的三種物質(zhì)，某校實(shí)驗(yàn)小組利用濃鹽酸、冰醋酸和濃氨水分別配制了濃度均為0.1mol•L^-1的三種溶液各100mL并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，據(jù)此回答下列問題：
（1）配制上述三種溶液的過程中會(huì)用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒，以及膠頭滴管、100mL容量瓶．
（2）25℃時(shí)，利用pH試紙測(cè)得0.1mol•L^-1醋酸溶液的pH約為3，則可以估算出醋酸的電離常數(shù)約為
10^-5mol•L^-1；向10mL此溶液中加入少量冰醋酸，忽略溶解過程中溶液溫度和體積的微小變化，溶液中c（H⁺）/c（CH₃COOH）的值將減�。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“無法確定”）．
（3）將濃度均為0.1mol•L^-1的鹽酸和氨水等體積混合，則
①所得混合溶液顯酸性性（填“酸性”、“堿性”或“中性”），原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（用離子方程式表示）
②所得混合溶液中所有離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)椋篬Cl^-]＞[NH₄⁺]＞[H⁺]＞[OH^-]；
③25℃時(shí)，使用pH計(jì)測(cè)得此混合溶液的pH為a，則混合溶液中c（NH₄⁺ ）=0.05+10^a-14+10^-amol•L^-1（用含a的代數(shù)式表示，混合過程中溶液體積的微小變化忽略不計(jì)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)配制步驟是計(jì)算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶來分析需要的儀器；
（2）弱電解質(zhì)存在電離平衡，CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，常數(shù)Ka=$\frac{[C{H}_{3}CO{O}^{-}][{H}^{+}]}{[C{H}_{3}COOH]}$，醋酸溶液的pH約為3，氫離子和醋酸根離子濃度為10^-3mol/L，溶液中醋酸溶質(zhì)濃度近似為0.1mol/L，代入計(jì)算得到平衡常數(shù)，向10mL此溶液中加入少量冰醋酸，溶解后醋酸溶液濃度增大，醋酸電離程度減小；
（3）①將濃度均為0.1mol•L^-1的鹽酸和氨水等體積混合恰好反應(yīng)生成氯化銨溶液，銨根離子水解溶液顯酸性；
②氯化銨溶液水解顯酸性；
③依據(jù)溶液中電荷守恒計(jì)算．

解答 解：（1）由于實(shí)驗(yàn)室無450mL容量瓶，故應(yīng)選擇500mL的容量瓶，根據(jù)配制步驟是計(jì)算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶可知所需的儀器為燒杯、玻璃棒、托盤天平、100mL容量瓶和膠頭滴管，
故答案為：膠頭滴管、100mL容量瓶；
（2）25℃時(shí)，利用pH試紙測(cè)得0.1mol•L^-1醋酸溶液的pH約為3，弱電解質(zhì)存在電離平衡，CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，常數(shù)Ka=$\frac{[C{H}_{3}CO{O}^{-}][{H}^{+}]}{[C{H}_{3}COOH]}$，醋酸溶液的pH約為3，氫離子和醋酸根離子濃度為10^-3mol/L，溶液中醋酸溶質(zhì)濃度近似為0.1mol/L，則可以估算出醋酸的電離常數(shù)約為$\frac{1{0}^{-3}mol/L×1{0}^{-3}mol/L}{0.1mol/L}$=10^-5mol/L，
向10mL此溶液中加入少量冰醋酸，溶解后醋酸溶液濃度增大，醋酸電離程度減小，$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$比值減小，
故答案為：10^-5 mol•L^-1；減��；
（3）①將濃度均為0.1mol•L^-1的鹽酸和氨水等體積混合恰好反應(yīng)生成氯化銨溶液，銨根離子水解溶液顯酸性，反應(yīng)的離子方程式為：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，
故答案為：酸性；NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
②將濃度均為0.1mol•L^-1的鹽酸和氨水等體積混合恰好反應(yīng)生成氯化銨溶液，銨根離子水解溶液顯酸性，溶液中離子濃度大小為：[Cl^-]＞[NH₄⁺]＞[H⁺]＞[OH^-]，
故答案為：[Cl^-]＞[NH₄⁺]＞[H⁺]＞[OH^-]；
③25℃時(shí)，使用pH計(jì)測(cè)得此混合溶液的pH為a，溶液中存在電荷守恒[Cl^-]+[OH^-]=[NH₄⁺]+[H⁺]，[NH₄⁺]=[Cl^-]+[OH^-]-[H⁺]=0.05+$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-a}}$-10^-a=0.05+10^a-14-10^-a ，
故答案為：0.05+10^a-14-10^-a．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了溶液配制，弱電解質(zhì)電離平衡影響因素和電離平衡常數(shù)的計(jì)算，電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較、鹽類水解的應(yīng)用，題目難度中等．