Question

已知常温下，氨水中NH3?H2O的电离平衡常数：K=1.6×10^-5，150mL 1mol?L^-1 的HCl与250mL 1.5mol?L^-1 的NH₃?H₂O 溶液混合，稀释至1L，求pH的值．

Answer 1

考点：pH的简单计算

专题：

分析：常温下，将150mL 1mol?L^-1 的HCl溶液n（H⁺）=0.15L×0.1mol/L=0.15mol，250mL 1.5mol?L^-1 的NH₃?H₂O 溶液碱的物质的量为n（NH₃?H₂O）=0.25L×1.5mol/L=0.375mol，碱过量，反应后溶液为氯化铵和氨水的混合液，氨水的电离大于铵根离子的水解，所以溶液呈碱性，反应后稀释至1L，根据氨水的电离平衡常数计算反应后c（OH^-），结合该温度下Kw可计算pH．

解答： 解：常温下，将150mL 1mol?L^-1 的HCl溶液n（H⁺）=0.15L×0.1mol/L=0.15mol，250mL 1.5mol?L^-1 的NH₃?H₂O 溶液碱的物质的量为n（NH₃?H₂O）=0.25L×1.5mol/L=0.375mol，碱过量，反应后溶液为氯化铵和氨水的混合液，氨水的电离大于铵根离子的水解，所以溶液呈碱性，反应后稀释至1L，则反应后c（NH₃?H₂O）=

0.375mol-0.15mol

0.1L

=0.225mol/L，C（NH₄⁺）=0.15mol/l，常温下，氨水中NH₃?H₂O的电离平衡常数：K=1.6×10^-5；一水合氨发生电离NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，令平衡时溶液中c（OH^-）=xmol/L，则c（NH₄⁺）=（0.15+x）mol/L，c（NH₃?H₂O）=0.225mol/L-xmol/L≈0.225mol/L，根据氨水的电离平衡常数得：

(0.15+x)×x

0.225

=1.6×10^-5，所以x=2.4×10^-5mol/L，溶液中的离子积Kw=c（H⁺）×c（OH^-）=1×10^-15，c（H⁺）=

1×10-15

2.4×10-5

≈4.17×10^-11mol/L，pH≈11-2lg2≈10.4，
故答案为：10.4．

点评：本题考查有关混合物反应pH的计算，该题是高考中的常见题型，题目难度中等，关键是注意酸碱物质的量的计算和过量问题，注意根据氨水的电离平衡常数计算溶液的PH．