Question

常温，向浓度为0.1mol/L，体积为VL的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸，用pH计测得溶液的pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线，d点两种溶液恰好完全反应．根据图象回答下列问题：
（1）氨水的电离方程式为______，该温度时氨水的电离平衡常数K=______．
（2）比较b、c、d三点时的溶液中，水电离的c（OH^-）大小顺序为______．
（3）滴定时，由b点到c点的过程中，下列各选项中数值保持不变的有______．
A．c（H⁺）?c（OH^-）    B.  C.  D.
（4）根据以上滴定曲线判断下列说法正确的是（溶液中N元素只存在NH₄⁺和NH₃．H₂O两种形式）______．
A．点b所示溶液中：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（NH₃．H₂O）+c（OH^-）
B．点c所示溶液中：c（Cl^-）=c（NH₃．H₂O）+c（NH₄⁺）
C．点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）滴定过程中所用盐酸的pH=______，d点之后若继续加入盐酸至图象中的e点（此时不考虑NH₄⁺水解的影响），则e点对应的横坐标为______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据氨水电离生成氢氧根离子和铵根离子；根据滴定前氨水中C（H⁺）=10^-11mol/L，利用水的离子积得C（OH^-）=mol/L=10^-3mol/L，最后根据氨水的电离平衡常数K=来计算；
（2）比较b、c、d三点时的溶液中溶质对水的电离平衡的影响；
（3）滴定时，由b点到c点的过程中，根据水的离子积常数、氨水的电离平衡、氯化铵的水解平衡只与温度有关来分析；
（4）A、由图象可知，点b反应后溶液是NH₄C1与NH₃?H₂O物质的量之比为1：1的混合物，溶液呈碱性，说明NH₃?H₂O电离程度大于NH₄C1的水解程度，由电荷守恒可知：c（C1^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），物料守恒为：2c（C1^-）=c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O），质子守恒为：2c（OH^-）+c（NH₃．H₂O）=c（NH₄⁺）+2c（H⁺）；
B、由电荷守恒可知：c（C1^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），由图象可知，点c pH=7，即c（H⁺）=c（OH^-），故c（NH₄⁺）=c（C1^-）；
C、由图象可知，点d体积相同，则恰好完全反应生成NH₄C1，利用盐的水解来分析溶液呈酸性，则c（C1^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
D、当NH₃?H₂O较多，滴入的 HCl较少时，生成NH₄C1少量，溶液中NH₃?H₂O浓度远大于NH₄C1浓度，可能出现．
（5）由图象可知，点d体积相同，则恰好完全反应生成NH₄C1来计算；根据过量的酸进行稀释，抓住H⁺的物质的量不变进行计算．
解答：解：（1）氨水电离生成氢氧根离子和铵根离子，方程式为：NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-；根据滴定前氨水中C（H⁺）=10^-11mol/L，利用水的离子积得C（OH^-）=mol/L=10^-3mol/L，C（NH₄⁺）=C（OH^-）=10^-3 mol/L，氨水的电离平衡常数K==10^-5，故答案为：NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-；10^-5；
（2）在b点时，溶质为氨水和氯化铵，氨水的电离程度大于氯化铵的水解程度，溶液为碱性，对水的电离平衡起到抑制作用，在c点时，溶质为氨水和氯化铵，氨水的电离程度等于于氯化铵的水解程度，溶液为中性，对水的电离平衡无影响，在d点时，溶质为氯化铵，氯化铵发生水解，溶液为酸性，对水的电离平衡促进，所以b、c、d三点时的溶液中，水电离的c（OH^-）大小顺序为：d＞c＞b，故答案为：d＞c＞b；       
（3）A、水的离子积常数K_W=c（H⁺）?c（OH^-），只与温度有关，所以滴定时，由b点到c点的过程中K_W不变，故A正确；
B、由b点到c点的过程中，c（H⁺）不断增大，c（OH^-）不断减小， 不断增大，故B错误；
C、氨水的电离平衡常数K=，只与温度有关，所以滴定时，由b点到c点的过程中K不变，故C正确；
D、氯化铵的水解平衡常数K=，只与温度有关，所以滴定时，由b点到c点的过程中K不变，故D正确；
故选：ACD．
（4）解：A、由图象可知，点b反应后溶液是NH₄C1与NH₃?H₂O物质的量之比为1：1的混合物，溶液呈碱性，说明NH₃?H₂O电离程度大于NH₄C1的水解程度，由电荷守恒可知：c（C1^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），物料守恒为：2c（C1^-）=c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O），质子守恒为：2c（OH^-）+c（NH₃．H₂O）=c（NH₄⁺）+2c（H⁺）；故A错误；
B、由图象可知，点c pH=7，即c（H⁺）=c（OH^-），由电荷守恒可知：c（C1^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），故c（NH₄⁺）=c（C1^-）＞c（OH^-）=c（H⁺），故B错误；
C、由图象可知，点d 体积相同，则恰好完全反应生成NH₄C1，NH₄C1水解溶液呈酸性，则c（C1^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故C错误；
D、当NH₃?H₂O较多，滴入的 HCl较少时，生成NH₄C1少量，溶液中NH₃?H₂O浓度远大于NH₄C1浓度，可能出现c（NH₃?H₂O）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）＞c（Cl^-）＞c（H⁺），故D正确；
故选：D．
（5）由图象可知，点d 体积相同，则恰好完全反应生成NH₄C1，由NH₃?H₂O～HCl得C（HCl）==0.1mol/L，滴定过程中所用盐酸的pH=1；
设盐酸的体积为XL，则过量的盐酸为0.1mol/L×XL-0.1Vmol/L×VL，则c（H⁺）==10^-2 mol/L，解得：X=，故答案为：1；．
点评：本题以HCl溶液滴定NH₃?H₂ON曲线为载体，考查盐类的水解、溶液离子浓度的大小比较以及计算等，难度较大，注意离子浓度大小比较中电荷守恒、质子恒等式、物料守恒等量关系式的利用．