Question

19．现有在室温的条件下，pH均为a的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液，回答下列问题：
（1）两溶液中c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-14．
（2）各取5mL上述溶液，分别加水稀释至50mL，pH较大的是H₂SO₄溶液．
（3）各取5mL上述溶液，分别加热到90℃，pH较小的是NH₄Cl溶液．
（4）H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液中由水电离出的c（H⁺）分别为1×10^a-14mol•L^-1、1×10^-amol•L^-1．
（5）取5mL NH₄Cl溶液，加水稀释至50mL，c（H⁺）＞10^-（a+1）?mol•L^-1（填“＞”“＜”或“=”），$\frac{c（NH_4^+）}{{c（{H^+}）}}$减小（填“增大”“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）室温下水的离子积为1×10^-14；
（2）强酸溶液稀释，氢离子浓度随体积变化减小，氯化铵溶液稀释除随体积变化浓度减小外，稀释促进铵根离子的水解，氢离子浓度增大；
（3）氯化铵水解过程是吸热反应，加热溶液，促进水解氢离子浓度变大，硫酸溶液加热，氢离子浓度基本不变；
（4）硫酸中的氢氧根离子是水电离的，氯化铵溶液中的氢离子是水电离的，据此进行计算；
（5）氯化铵溶液稀释促进水解平衡正向进行，依据溶液中体积相同，离子浓度之比可以比较离子物质的量之比．

解答 解：（1）室温下两溶液中水的离子积Kw=c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-14，
故答案为：1×10^-14；
（2）室温的条件下，pH均为a的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液，各取5mL上述溶液，分别加水稀释至50mL，稀释10倍，硫酸溶液PH变化为a+1，氯化铵铵根离子水解促进，溶液中氢离子浓度减小的少，溶液PH小于a+1，pH较大的是硫酸溶液；
故答案为：H₂SO₄；
（3）室温的条件下，pH均为a的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液，各取5mL上述溶液，分别加热到90℃，硫酸溶液中氢离子浓度变化不大，氯化铵溶液中水解是吸热反应，加热促进水解，氢离子浓度又增大，PH变化小于a+1，溶液pH较小的是氯化铵溶液，
故答案为：NH₄Cl；
（4）室温的条件下，pH均为a的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液中存在离子积常数，硫酸溶液中，c（H⁺）_酸×c（OH^-）_水=10^-14，则水电离的氢氧根离子的浓度c（OH^-）_水=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-a}}$=1×10^a-14mol∕L；氯化铵溶液中，c（H⁺）_水×c（OH^-）_水剩余=10^-14，则水电离的氢离子浓度为c（H⁺）_水=1×10^-amol∕L，
故答案为：1×10^a-14 mol•L^-1；1×10^-a mol•L^-1；
（5）取5mL NH₄Cl溶液，加水稀释至50mL，体积变化氢离子浓度减小10倍，稀释促进水解平衡，所以溶液中氢离子浓度小于10^-a，大于10^-（a+1）；铵根离子水解平衡NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；稀释会得到促进，溶液中的铵根离子减小，氢离子增多，$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$离子浓度比值减小，
故答案为：＞；减小．

点评 本题考查了盐类水解的应用判断、溶液pH的计算等知识，题目难度中等，明确溶液酸碱性与溶液pH的关系为解答关键，注意掌握盐的水解原理及其影响因素．