Question

3．现有25℃时0.1mol/L的氨水，请回答以下问题：
（1）①若向该氨水中加入少量氯化铵固体，NH₃•H₂O的电离平衡向左（“向左”、“向右”或“不”）移动，此时溶液中$\frac{[OH-]}{[NH3•H2O]}$减小（填“增大”、“减小”或“不变”），在该过程中，水的离子积常数Kw不变（填“增大”、“减小”或“不变”）；
②若向该氨水中加入稀盐酸，使其恰好完全中和，所得溶液的pH＜7  （填“＞”、“＜”或“=”），用离子方程式表示其原因NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，
所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序为c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
③若向该氨水中加入稀盐酸，所得溶液的pH=7，则溶液中c（NH₄⁺）= c（Cl^-）（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）已知某弱酸的难溶物CaA在水中存在溶解平衡：
CaA（s）?Ca²⁺（aq）+A^2-（aq）△H＞0，一定温度下CaA饱和溶液中c（Ca²⁺）•c（A^2-）为常数，记作K_sp=c（Ca²⁺）•c（A^2-），K_sp只与温度有关．
①温度升高时，K_sp增大（填“增大”“减小”或“不变”，下同）．
②向浊液中通入HCl气体c（Ca²⁺）增大．
③测得25℃时，CaA的K_sp为2.0×10^-11，常温下将10g CaA固体投入100mL CaCl₂溶液中，充分搅拌后仍有固体剩余，测得溶液中c（Ca²⁺）=0.1mol•L^-1，则溶液中c（A^2-）?=2.0×10^-10mol/L．

Answer 1

分析 （1）①氨水中存在NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，向氨水中加入含有铵根离子或氢氧根离子的物质抑制一水合氨电离，据此判断电离平衡一定方向及$\frac{[OH-]}{[NH3•H2O]}$的值变化；温度不变，水的离子积常数不变；
②一水合氨和氯化氢反应生成氯化铵和水，氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解，其溶液呈酸性，然后根据铵根离子水解判断离子浓度大小；
③pH=7，溶液为中性，然后结合电荷守恒判断铵离子与氯离子浓度关系；
（2）①该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，然后判断K_sp；
②加盐酸，促进难溶盐的电离，使平衡向正反应方向移动；
③根据K_sp=c（Ca²⁺）×c（A²⁺）以及钙离子的浓度计算．

解答 解：（1）①氨水中存在NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，向氨水中加入含有铵根离子或氢氧根离子的物质抑制一水合氨电离，所以NH₃•H₂O的电离平衡向左移动；
溶液中氢氧根离子浓度降低、一水合氨浓度增大，所以此时溶液中$\frac{[OH-]}{[NH3•H2O]}$变小，在该过程中，温度不变，则水的离子积常数K_w不变，
故答案为：向左；减小；不变；
②一水合氨和氯化氢反应生成氯化铵和水，离子反应方程式为：NH₃．H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O，氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解而使其溶液呈酸性，水解离子反应方程式为：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，所以溶液的pH＜7；氯离子不水解，溶液中铵根离子水解程度较小，所以离子浓度大小顺序为：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：＜；NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
③若向该氨水中加入稀盐酸，所得溶液的pH=7，则c（H⁺）=c（OH^-），根据电荷守恒可得：[NH₄⁺]=[Cl^-]，故答案为：=；
（2）①该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，K_sp增大，故答案为：增大；
②加HCl发生反应：A^2-+H⁺?HA^-，A^2-浓度减小，CaA的溶解平衡向右移动，n（Ca²⁺）显著增大，而溶液体积几乎不变化，所以c（Ca²⁺）增大，故答案为：增大；
③已知溶液中c（Ca²⁺）=0.1mol/L，K_sp=c（Ca²⁺）×c（A²⁺）=2.0×10^-11，则c（A^2-）=$\frac{2×1{0}^{-11}}{0.1}$mol/L=2.0×10^-10mol/L，故答案为：2.0×10^-10mol/L．

点评 本题考查了酸碱混合的定性判断、弱电解质电离、难溶物溶解平衡的计算，题目难度较大，试题涉及知识点较多、综合性较强，明确弱电解质电离特点及盐类水解特点是解本题关键，注意平衡常数只与温度有关，与溶液酸碱性、离子浓度定性无关，为易错点．