Question

【題目】常溫下，向濃度為0.1 mol·L－1、體積為V L的氨水中逐滴加入一定濃度的鹽酸，用pH計測溶液的pH隨鹽酸的加入量而降低的滴定曲線，d點兩種溶液恰好完全反應(yīng)。根據(jù)圖中信息回答下列問題：

(1)該溫度時NH3·H2O的電離常數(shù)K＝________。

(2)滴定過程中所用鹽酸的pH＝________。

(3)比較b、c、d三點時的溶液中，由水電離出的c(OH－)大小順序為___________。(填字母)

(4)滴定時，由b點到c點的過程中，下列各選項中數(shù)值變大的是___(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)根據(jù)以上滴定曲線判斷下列說法正確的是________(溶液中N元素只存在NH4+和NH3·H2O兩種形式)。

A．點b所示溶液中：c(NH4+)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)

B．點c所示溶液中：c(Cl－)＝c(NH3·H2O)＋c(NH4+)

C．點d所示溶液中：c(Cl－)>c(H＋)>c(NH4+)>c(OH－)

D．滴定過程中可能有：c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(OH－)>c(Cl－)>c(H＋)

(6)d點之后若繼續(xù)加入鹽酸至圖像中的e點(不考慮NH4+水解的影響)，則e點對應(yīng)的橫坐標(biāo)為________。

Answer 1

【答案】10－5 1 d >c > b D D 11V/9

【解析】

常溫下，向濃度為0.1 mol·L－1、體積為V L的氨水中逐滴加入一定濃度的鹽酸，二者反應(yīng)生成氯化銨，溶液的pH逐漸減小，恰好反應(yīng)時銨根水解溶液顯酸性，繼續(xù)滴加鹽酸時鹽酸電離出的氫離子抑制水的電離，結(jié)合圖像和問題分析解答。

（1）滴定前氨水中氫離子濃度是10－11mol/L，則根據(jù)水的離子積常數(shù)可知溶液中氫氧根的濃度是0.001mol/L，則該溫度時NH3·H2O的電離常數(shù)K＝。

（2）由圖像可知d時加入鹽酸的體積與氨水的體積相同，二者恰好反應(yīng)，根據(jù)NH3·H2O～HCl可知滴定過程中所用鹽酸的濃度是0.1mol/L，所以鹽酸溶液的pH＝1。

（3）在b點時，溶質(zhì)為一水合氨和氯化銨，一水合氨的電離程度大于氯化銨的水解程度，溶液顯堿性，對水的電離起抑制作用。在c點時，溶質(zhì)為一水合氨和氯化銨，一水合氨的電離程度等于氯化銨的水解程度，溶液顯中性，對水的電離平衡沒有影響。在d點時溶質(zhì)為氯化銨，銨根水解顯酸性，對水的電離其促進(jìn)作用，所以b、c、d三點時的溶液中，由水電離出的c(OH－)大小順序為d＞c＞b。

（4）滴定時，由b點到c點的過程中，下列各選項中數(shù)值變大的是___(填字母，下同)。

A．溫度不變，水的離子積常數(shù)不變，所以c(H＋)·c(OH－)不變；

B. 溫度不變，電離平衡常數(shù)及水的離子積常數(shù)不變，c(H＋)·c(NH3·H2O)/c(NH4+)＝c(H＋)·c(NH3·H2O)·c(OH－)/c(NH4+)·c(OH－)＝KW/Kb，溫度不變，該比值不變；

C. c(NH4+)·c(OH－)/c(NH3·H2O)＝Kb，溫度不變，電離平衡常數(shù)不變；

D. 滴定時，由b點到c點的過程中，氫離子濃度不斷增大，氫氧根離子的濃度不斷減小，因此c(H＋)/c(OH－)的比值增大；

答案選D。

（5）A．由圖像可知點b反應(yīng)后溶液是氯化銨與一水合氨物質(zhì)的量之比為1：1的混合物，溶液顯堿性，說明一水合氨的電離程度大于銨根的水解程度，由電荷守恒c(NH4+)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)、物料守恒2c(Cl－)＝c(NH3·H2O)＋c(NH4+)可知所示溶液中：c(NH4+)＋2c(H＋)＝2c(OH－)＋c(NH3·H2O)，A錯誤；

B．由圖像可知點c所示溶液中pH＝7，即c(H＋)＝c(OH－)，由電荷守恒c(NH4+)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)可知c(Cl－)＝c(NH4+)，因此溶液中c(Cl－)＜c(NH3·H2O)＋c(NH4+)，B錯誤；

C．由圖像可知d時加入鹽酸的體積與氨水的體積相同，二者恰好反應(yīng)生成氯化銨，銨根水解溶液顯酸性，則點d所示溶液中：c(Cl－)＞c(NH4+)＞c(H＋)＞c(OH－)，C錯誤；

D．當(dāng)一水合氨較多，滴入的HCl較少時生成氯化銨少量，溶液中氨水濃度遠(yuǎn)大于氯化銨濃度，因此滴定過程中可能有：c(NH3·H2O)＞c(NH4+)＞c(OH－)＞c(Cl－)＞c(H＋)，D正確；

答案選D。

（6）設(shè)鹽酸的體積為xL，e點時溶液的pH＝2，則0.1mol/L×xL－0.1mol/L×VL＝0.01mol/L×（+V）L，解得x＝11V/9。