Question

16．氨水是实验室中的常用试剂．某课外活动小组欲通过实验测定NH₃•H₂O的电离常数．
【讨论】选用以下试剂和仪器：浓度大约为0.1mol/L的氨水、0.1000mol/L盐酸、甲基橙、蒸馏水、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、胶头滴管、烧杯、pH计、铁架台
在组装仪器是发现缺少了一种仪器，缺少的仪器是滴定管夹．添加这种仪器后进行实验．
【实验过程】

实验步骤	实验目的
（滴定前的所有操作正确，已略去） 步骤1： ①用碱式滴定管量取20.00mL的氨水放入锥形瓶中，滴入2滴甲基橙． ②用酸式滴定管取0.1000mol/L盐酸滴定氨水． ③当锥形瓶中的溶液由黄色变成橙色时，停止滴定，纪录数据． ④重复滴定操作2～3次．	测定氨水的准确浓度
步骤2：用pH计测定氨水的pH．	测定氨水中c（OH-）浓度
步骤3：通过实验数据计算氨水的电离常数K

【反思】：该小组在实验条件下测得氨水的电离常数K=1.60×10^-5．查阅资料得知：25℃时氨水的电离常数K=1.75×10^-5．检查滴定过程操作、计算均没有错误，该小组讨论后认为实验测得氨水的电离常数是准确的，但是应该补充一项实验内容，补充的实验内容是测定氨水的温度．
【拓展应用】25℃时，pH=5的氯化铵溶液中$\frac{c（{H}^{+}）×c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=0.175．（写出推导过程并计算出结果）

Answer 1

分析 【讨论】根据酸碱中和滴定的实验操作分析；
【实验过程】步骤1：
①在锥形瓶中加待测溶液；
②取盐酸滴定氨水；
③达到滴定终点时溶液由氨水变为氯化铵；
④重复滴定操作2～3次；
步骤2：准确测定氨水的pH，以便计算氨水中氢氧根离子浓度；
步骤3：通过实验数据计算氨水的电离常数K；
【反思】：电离常数只与温度有关，要测定氨水的温度；
【拓展应用】根据溶液中氢离子浓度，结合电离常数和水的离子积计算．

解答 解：【讨论】酸碱中和滴定的实验需要的仪器有：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹；
故答案为：滴定管夹；
【实验过程】步骤1：
①在锥形瓶中加待测溶液，即用碱式滴定管量取20.00mL的氨水放入锥形瓶中，滴入2滴甲基橙；
②用酸式滴定管取0.1000mol/L盐酸，然后滴定氨水；
③达到滴定终点时溶液由氨水变为氯化铵，溶液中颜色变化为由黄色变为橙色；
④为了提高测定结果的准确性，要重复滴定操作2～3次；
步骤2：用pH计准确测定氨水的pH，以便计算氨水中氢氧根离子浓度；
步骤3：通过实验数据计算氨水的电离常数K；
故答案为：

实验步骤	实验目的
步骤1：②用酸式滴定管取0.1000mol/L盐酸滴定氨水 ③黄； ④重复滴定操作2～3次
步骤2：用pH计测定氨水的pH	测定氨水中c（OH-）浓度

；
【反思】：测得氨水的电离常数K=1.60×10^-5，查阅资料得知：25℃时氨水的电离常数K=1.75×10^-5．电离常数只与温度有关，电离常数不同，说明溶液的温度波动，所以要测定氨水的温度；
故答案为：测定氨水的温度；
【拓展应用】25℃时，pH=5的氯化铵溶液中c（H⁺）=10^-5mol/L，$\frac{c（{H}^{+}）×c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{c（{H}^{+}）×c（N{{H}_{4}}^{+}）×c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）×c（O{H}^{-}）}$=$\frac{K}{{K}_{w}}$×c（H⁺）=$\frac{1.75×1{0}^{-5}}{1{0}^{-14}}×（1{0}^{-5}）^{2}$=0.175；
故答案为：0.175．

点评 本题考查了酸碱中和滴定实验、电离常数的有关计算等，题目难度中等，注意把握中和滴定实验原理和电离常数、离子积常数的计算公式和应用，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．