Question

19．已知在室温的条件下，pH均为5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）两溶液中由水电离出的c（H⁺）分别为：H₂SO₄溶液1×10^-9mol/L；NH₄Cl溶液1×10^-5mol/L．
（5）取5mL NH₄Cl溶液，加水稀释至50mL，$\frac{c（N{H}_{4}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（6）在0.10mol•L^-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu²⁺）=2.2×10^-8mol•L^-1（K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）．若在0.1mol•L^-1硫酸铜溶液中通入过量H₂S气体，使Cu²⁺完全沉淀为CuS，此时溶液中的H⁺浓度是0.2mol•L^-1．

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；
（6）pH=8时，c（OH^-）=1×10^-6mol/L，c（Cu²⁺）=$\frac{Ksp}{{c}^{2}（O{H}^{-}）}$；若在0.1mol•L^-1硫酸铜溶液中通入过量H₂S气体，使Cu²⁺完全沉淀为CuS，此时溶液中的溶质为硫酸．

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5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6，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6；pH较大的是硫酸溶液；
故答案为：H₂SO₄；
（3）室温的条件下，pH均为5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，氢离子浓度增大，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5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=1×10^-9mol/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^-5mol/L，
故答案为：1×10^-9mol/L；1×10^-5mol/L；
（5）取5mL NH₄Cl溶液，加水稀释至50mL，铵根离子水解平衡NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺正向移动，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；
（6）pH=8时，c（OH^-）=10^-6mol/L，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，则：c（Cu²⁺）=$\frac{2.20×1{0}^{-20}}{（1×1{0}^{-6}）^{2}}$=2.2×10^-8mol•L^-1；在0.1mol•L^-1硫酸铜溶液中通入过量H₂S气体，使Cu²⁺完全沉淀为CuS，此时溶液中的溶质为硫酸，c（SO₄^2-）不变，为0.1mol•L^-1，由电荷守恒可知c（H⁺）为0.2mol•L^-1，
故答案为：2.2×10^-8；0.2．

点评 本题考查酸碱混合及难溶电解质的溶解平衡，为高频考点，把握离子浓度、Kw、pH计算及Ksp计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，综合性较强，题目难度不大．