Question

10．常溫下有濃度為0.1mol/L，體積為VL的氨水，向其中逐滴加入一定濃度的鹽酸，得到如圖的滴定曲線，其中d點(diǎn)時(shí)兩種溶液恰好完全反應(yīng)．根據(jù)圖象回答下列問題：
（1）上述實(shí)驗(yàn)過程中離子濃度的大小順序、對(duì)應(yīng)溶質(zhì)的化學(xué)式和溶液的pH如下表，請(qǐng)將表格補(bǔ)充完整：

離子濃度大小順序	溶質(zhì)化學(xué)式	溶液的pH
c （NH4+）＞c （OH-）＞c （CI-）＞c （H+）	①	＞7
②	③	=7
④	NH4Cl	⑤

（2）該溫度時(shí)氨水的電離平衡常數(shù)K數(shù)值約為10^-5．滴定過程中所用鹽酸的pH=1．
（3）若取該實(shí)驗(yàn)中恰好完全反應(yīng)的d點(diǎn)溶液，向其中滴加0.1VL某濃度的氨水后溶液呈中性，依（2）中計(jì)算結(jié)果計(jì)算所滴加氨水的濃度為0.01 moI/L．

Answer 1

分析 （1）由圖象可知，點(diǎn)b反應(yīng)后溶液是NH₄C1與NH₃•H₂O物質(zhì)的量之比為1：1的混合物，溶液呈堿性，說明NH₃•H₂O電離程度大于NH₄C1的水解程度，由電荷守恒可知：c（C1^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），物料守恒為：2c（Cl^-）=c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O），質(zhì)子守恒為：2c（OH^-）+c（NH₃．H₂O）=c（NH₄⁺）+2c（H⁺）；由電荷守恒可知：c（C1^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），由圖象可知，點(diǎn)c pH=7，點(diǎn)d體積相同，則恰好完全反應(yīng)生成NH₄Cl，利用鹽的水解來分析溶液呈酸性，則c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；當(dāng)NH₃•H₂O較多，滴入的 HCl較少時(shí)，生成NH₄C1少量，溶液中NH₃•H₂O濃度遠(yuǎn)大于NH₄C1濃度，可能出現(xiàn)；在d點(diǎn)，氨水和鹽酸恰好完全反應(yīng)，得到氯化銨溶液，顯示酸性，據(jù)此回答．
（2）根據(jù)滴定前氨水中c（H⁺）=10^-11mol/L，利用水的離子積得c（OH^-）然后根據(jù)氨水的電離平衡常數(shù)的表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算；
（3）加入氨水后溶液呈中性，根據(jù)物料守恒得到答案．

解答 解：（1）由圖象可知，點(diǎn)b反應(yīng)后溶液是NH₄C1與NH₃•H₂O物質(zhì)的量之比為1：1的混合物，溶液呈堿性，說明NH₃•H₂O電離程度大于NH₄C1的水解程度，由電荷守恒可知：c（C1^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），物料守恒為：2c（Cl^-）=c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O），質(zhì)子守恒為：2c（OH^-）+c（NH₃．H₂O）=c（NH₄⁺）+2c（H⁺）；由電荷守恒可知：c（C1^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），由圖象可知，點(diǎn)c pH=7，點(diǎn)d體積相同，則恰好完全反應(yīng)生成NH₄Cl，利用鹽的水解來分析溶液呈酸性，則c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；當(dāng)NH₃•H₂O較多，滴入的 HCl較少時(shí)，生成NH₄C1少量，溶液中NH₃•H₂O濃度遠(yuǎn)大于NH₄C1濃度，可能出現(xiàn)，在d點(diǎn)，氨水和鹽酸恰好完全反應(yīng)，得到氯化銨溶液，顯示酸性，故答案為：

離子濃度大小順序	溶質(zhì)化學(xué)式	溶液的pH
	NH3•H2O、NH4Cl
c（NH4+）=c（Cl-）＞c（OH-）=c（H+）	NH3•H2O、NH4Cl
c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）		＜7

（2）氨水電離生成氫氧根離子和銨根離子，方程式為：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；根據(jù)滴定前氨水中c（H⁺）=10^-11mol/L，利用水的離子積得c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$mol/L=10^-3mol/L，c（NH₄⁺）=c（OH^-）=10^-3mol/L，氨水的電離平衡常數(shù)為：K=$\frac{1{0}^{-3}×1{0}^{-3}}{0.1}$=10^-5，在d點(diǎn)，氨水和鹽酸恰好完全反應(yīng)，得到氯化銨溶液，顯示酸性，滴定過程中所用鹽酸的濃度是0.1mol/L，pH=1；
故答案為：10^-5；1；
（3）向其中滴加AL某濃度的氨水后溶液呈中性，則溶液中c（Cl^-）=c（NH₄⁺）=$\frac{0.1V}{0.1V+2V}$mol/L，令加入氨水的濃度為amol/L，根據(jù)氮元素守恒可知，溶液中c（NH₃．H₂O）=（$\frac{0.1V+0.1a}{2.1V}$-$\frac{0.1V}{0.1V+2V}$）mol/L，由一水合氨的電離平衡常數(shù)可得：c（NH₄⁺）•c（OH^-）=K_b•c（NH₃．H₂O），所以 $\frac{0.1V}{1.2V}$×10^-7=10^-5×（$\frac{0.1V+0.1a}{2.1V}$-$\frac{0.1V}{0.1V+2V}$），解得a=0.01mol/L，
故答案為：0.01．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了弱電解質(zhì)的電離，涉及弱電解質(zhì)溶液的稀釋、酸堿混合溶液定性判斷、電離平衡常數(shù)的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)弱電解質(zhì)的電離特點(diǎn)、溶液酸堿性結(jié)合元素守恒來分析解答，難點(diǎn)是（3）題，根據(jù)電荷守恒、元素守恒結(jié)合電離平衡常數(shù)解答，題目難度中等．