题目内容
【题目】常温下,向浓度为0.1 molL-1、体积为V L的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的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。根据图中信息回答下列问题:
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(1)该温度时NH3·H2O的电离常数K=________。
(2)滴定过程中所用盐酸的浓度________molL-1。
(3)比较b、c、d三点时的溶液中,水电离程度最大点为___________。(填字母)
(4)滴定时,由b点到c点的过程中,下列各选项中数值变大的是___(填字母,下同)。
A. c(H+)/c(OH-) B.c(H+)·c(NH3·H2O)/c(NH4+)
C.c(NH4+)·c(OH-)/c(NH3·H2O) D.c(H+)·c(OH-)
(5)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(OH-)+c(NH3·H2O)
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.滴定过程中可能有:c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
(6)d点之后若继续加入盐酸至图像中的e点(不考虑NH4+水解的影响),则e点对应的横坐标为________。
【答案】10-5 0.1 d A D 11V/9
【解析】
(1)一水合氨是弱电解质,在水溶液里部分电离,由图可知0.1 molL-1氨水中溶液的pH=11,c(OH-)为10—3 molL-1,依据电离常数公式计算;
(2)由图象可知,点d氨水和盐酸体积相同,两者恰好完全反应恰好完全反应生成NH4C1;
(3)c、b溶液中都含有一水合氨,d点溶液中的溶质是氯化铵,一水合氨抑制水电离且一水合氨浓度越大其抑制程度越大,氯化铵促进水电离;点d氨水和盐酸体积相同,两者恰好完全反应恰好完全反应生成NH4C1;
(4)温度不变,水的离子积常数、弱电解质的电离平衡常数不变;
(5)由图象可知,点b反应后溶液是NH4C1与NH3H2O物质的量之比为1:1的混合物,溶液呈碱性;点c 溶液的pH=7,溶液中c(H+)=c(OH-);当NH3H2O较多,滴入的HCl较少时,生成NH4C1少量,溶液中NH3H2O浓度远大于NH4C1浓度;
(6)先计算过量盐酸的量,再计算加入盐酸溶液的体积。
(1)一水合氨是弱电解质,在水溶液里部分电离,由图可知0.1 molL-1氨水中溶液的pH=11,c(OH-)为10—3 molL-1,该温度时NH3·H2O的电离常数K=
=
=10-5,故答案为:10-5;
(2)由题给信息可知,d点两种溶液恰好完全反应,由物质的量之比等于化学计量数之比可得如下关系式:0.1 molL-1×V L=c(HCl)×V L,则c(HCl)=0.1 molL-1,故答案为:0.1;
(3)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程度由大到小的顺序为d>c>b,故答案为:d;
(4)a、随着反应的进行,溶液碱性减弱,溶液中氢离子浓度增大、氢氧根离子浓度减小,所以溶液中
增大,故正确;
b、NH3·H2O的电离常数K=
,则
=
=
,温度不变,水的离子积常数、一水合氨电离平衡常数都不变,则溶液中
不变,故错误;
c、NH3·H2O的电离常数K=
,温度不变,一水合氨电离平衡常数不变,故错误;
d、水的离子积常数Kw= c(H+)·c(OH-),温度不变,水的离子积常数不变,故错误。
a正确,故答案为:a;
(5)A、由图象可知,点b反应后溶液是NH4C1与NH3H2O物质的量之比为1:1的混合物,溶液呈碱性,说明NH3H2O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(
B、由图象可知,点c 溶液的pH=7,溶液中c(H+)=c(OH-),由电荷守恒关系c(C1-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)可知,溶液中c(NH4+)=c(C1-),故错误;
C、由图象可知,点d氨水和盐酸体积相同,两者恰好完全反应恰好完全反应生成NH4C1,NH4C1在溶液中水解溶液使溶液呈酸性,则溶液中离子浓度大小为c(C1-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故错误;
D、当NH3H2O较多,滴入的HCl较少时,生成NH4C1少量,溶液中NH3H2O浓度远大于NH4C1浓度,可能出现c(NH3H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+),故正确;
D正确,故答案为:D;
(6)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+)=
=10-2mol/L,解得:X=
,故答案为:
。