Question

16．氨水是實驗室中的常用試劑．某課外活動小組欲通過實驗測定NH₃•H₂O的電離常數(shù)．
【討論】選用以下試劑和儀器：濃度大約為0.1mol/L的氨水、0.1000mol/L鹽酸、甲基橙、蒸餾水、酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、膠頭滴管、燒杯、pH計、鐵架臺
在組裝儀器是發(fā)現(xiàn)缺少了一種儀器，缺少的儀器是滴定管夾．添加這種儀器后進行實驗．
【實驗過程】

實驗步驟	實驗目的
（滴定前的所有操作正確，已略去） 步驟1： ①用堿式滴定管量取20.00mL的氨水放入錐形瓶中，滴入2滴甲基橙． ②用酸式滴定管取0.1000mol/L鹽酸滴定氨水． ③當錐形瓶中的溶液由黃色變成橙色時，停止滴定，紀錄數(shù)據(jù)． ④重復滴定操作2～3次．	測定氨水的準確濃度
步驟2：用pH計測定氨水的pH．	測定氨水中c（OH-）濃度
步驟3：通過實驗數(shù)據(jù)計算氨水的電離常數(shù)K

【反思】：該小組在實驗條件下測得氨水的電離常數(shù)K=1.60×10^-5．查閱資料得知：25℃時氨水的電離常數(shù)K=1.75×10^-5．檢查滴定過程操作、計算均沒有錯誤，該小組討論后認為實驗測得氨水的電離常數(shù)是準確的，但是應該補充一項實驗內容，補充的實驗內容是測定氨水的溫度．
【拓展應用】25℃時，pH=5的氯化銨溶液中$\frac{c（{H}^{+}）×c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=0.175．（寫出推導過程并計算出結果）

Answer 1

分析 【討論】根據(jù)酸堿中和滴定的實驗操作分析；
【實驗過程】步驟1：
①在錐形瓶中加待測溶液；
②取鹽酸滴定氨水；
③達到滴定終點時溶液由氨水變?yōu)槁然�銨；
④重復滴定操作2～3次；
步驟2：準確測定氨水的pH，以便計算氨水中氫氧根離子濃度；
步驟3：通過實驗數(shù)據(jù)計算氨水的電離常數(shù)K；
【反思】：電離常數(shù)只與溫度有關，要測定氨水的溫度；
【拓展應用】根據(jù)溶液中氫離子濃度，結合電離常數(shù)和水的離子積計算．

解答 解：【討論】酸堿中和滴定的實驗需要的儀器有：酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、鐵架臺、滴定管夾；
故答案為：滴定管夾；
【實驗過程】步驟1：
①在錐形瓶中加待測溶液，即用堿式滴定管量取20.00mL的氨水放入錐形瓶中，滴入2滴甲基橙；
②用酸式滴定管取0.1000mol/L鹽酸，然后滴定氨水；
③達到滴定終點時溶液由氨水變?yōu)槁然�銨，溶液中顏色變化為由黃色變?yōu)槌壬��?br />④為了提高測定結果的準確性，要重復滴定操作2～3次；
步驟2：用pH計準確測定氨水的pH，以便計算氨水中氫氧根離子濃度；
步驟3：通過實驗數(shù)據(jù)計算氨水的電離常數(shù)K；
故答案為：

實驗步驟	實驗目的
步驟1：②用酸式滴定管取0.1000mol/L鹽酸滴定氨水 ③黃； ④重復滴定操作2～3次
步驟2：用pH計測定氨水的pH	測定氨水中c（OH-）濃度

；
【反思】：測得氨水的電離常數(shù)K=1.60×10^-5，查閱資料得知：25℃時氨水的電離常數(shù)K=1.75×10^-5．電離常數(shù)只與溫度有關，電離常數(shù)不同，說明溶液的溫度波動，所以要測定氨水的溫度；
故答案為：測定氨水的溫度；
【拓展應用】25℃時，pH=5的氯化銨溶液中c（H⁺）=10^-5mol/L，$\frac{c（{H}^{+}）×c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{c（{H}^{+}）×c（N{{H}_{4}}^{+}）×c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）×c（O{H}^{-}）}$=$\frac{K}{{K}_{w}}$×c（H⁺）=$\frac{1.75×1{0}^{-5}}{1{0}^{-14}}×（1{0}^{-5}）^{2}$=0.175；
故答案為：0.175．

點評 本題考查了酸堿中和滴定實驗、電離常數(shù)的有關計算等，題目難度中等，注意把握中和滴定實驗原理和電離常數(shù)、離子積常數(shù)的計算公式和應用，側重于考查學生的分析能力和計算能力．