Question

6．室温下，已知醋酸铵溶液呈中性，常温下CH₃COOH的K_a=1×10^-5 mol•L^-1，则该温度下0.1mol•L^-1的NH₄Cl溶液的pH．（要求列式计算）

Answer 1

分析 室温下，已知醋酸铵溶液呈中性，故可知醋酸的酸性和氨水的碱性强弱相当，而常温下CH₃COOH的K_a=1×10^-5 mol•L^-1，故NH₃•H₂O的K_b=1×10^-5 mol•L^-1，而盐的水解平衡常数K_h=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{b}}$，据此可求出NH₄Cl溶液的K_h，而根据氯化铵水解方程式NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+OH^-可知，水解出的c（NH₃•H₂O）=c（H⁺），结合NH₄Cl溶液的K_h=$\frac{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）•c（{H}^{+}）}{c（N{{H}_{4}}^{+}）}$即可求出溶液中的c（H⁺）和pH．

解答 解：室温下，已知醋酸铵溶液呈中性，故可知醋酸的酸性和氨水的碱性强弱相当，而常温下CH₃COOH的K_a=1×10^-5 mol•L^-1，故NH₃•H₂O的K_b=1×10^-5 mol•L^-1．
而盐的水解平衡常数K_h=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{b}}$，故NH₄Cl溶液的K_h═$\frac{{K}_{w}}{{K}_{b}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-5}}$=10^-9，
而根据氯化铵水解方程式NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+OH^-可知，水解出的c（NH₃•H₂O）=c（H⁺），
故0.1mol/L的NH₄Cl溶液的水解平衡常数K_h=$\frac{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）•c（{H}^{+}）}{c（N{{H}_{4}}^{+}）}$=$\frac{c（{H}^{+}）^{2}}{0.1mol/L}$=10^-9，
解得c（H⁺）=10^-5mol/L．
则溶液的pH=-lgc（H⁺）=5．
答：溶液的pH为5．

点评 本题考查了溶液中酸碱的电离平衡常数和盐类的水解平衡常数之间的关系，难度适中，能根据醋酸铵溶液显中性来得出一水合氨的电离平衡常数与醋酸的电离平衡常数相同是解题关键．