Question

19．已知在室溫的條件下，pH均為5的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液，回答下列問題：
（1）兩溶液中c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-14．
（2）各取5mL上述溶液，分別加水稀釋至50mL，pH較大的是H₂SO₄溶液．
（3）各取5mL上述溶液，分別加熱到90℃，pH較小的是NH₄Cl溶液．
（4）兩溶液中由水電離出的c（H⁺）分別為：H₂SO₄溶液1×10^-9mol/L；NH₄Cl溶液1×10^-5mol/L．
（5）取5mL NH₄Cl溶液，加水稀釋至50mL，$\frac{c（N{H}_{4}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$減小（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（6）在0.10mol•L^-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分攪拌，有淺藍色氫氧化銅沉淀生成，當溶液的pH=8時，c（Cu²⁺）=2.2×10^-8mol•L^-1（K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）．若在0.1mol•L^-1硫酸銅溶液中通入過量H₂S氣體，使Cu²⁺完全沉淀為CuS，此時溶液中的H⁺濃度是0.2mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）室溫下水的離子積為1×10^-14；
（2）強酸溶液稀釋，氫離子濃度隨體積變化減小，氯化銨溶液稀釋除隨體積變化濃度減小外，稀釋促進銨根離子的水解，氫離子濃度增大；
（3）氯化銨水解過程是吸熱反應，加熱溶液，促進水解氫離子濃度變大，硫酸溶液加熱，氫離子濃度基本不變；
（4）硫酸中的氫氧根離子是水電離的，氯化銨溶液中的氫離子是水電離的，據此進行計算；
（5）氯化銨溶液稀釋促進水解平衡正向進行；
（6）pH=8時，c（OH^-）=1×10^-6mol/L，c（Cu²⁺）=$\frac{Ksp}{{c}^{2}（O{H}^{-}）}$；若在0.1mol•L^-1硫酸銅溶液中通入過量H₂S氣體，使Cu²⁺完全沉淀為CuS，此時溶液中的溶質為硫酸．

解答 解：（1）室溫下兩溶液中水的離子積Kw=c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-14，
故答案為：1×10^-14；
（2）室溫的條件下，pH均為5的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液，各取5mL上述溶液，分別加水稀釋至50mL，稀釋10倍，硫酸溶液PH變化為6，氯化銨銨根離子水解促進，溶液中氫離子濃度減小的少，溶液pH小于6；pH較大的是硫酸溶液；
故答案為：H₂SO₄；
（3）室溫的條件下，pH均為5的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液，各取5mL上述溶液，分別加熱到90℃，硫酸溶液中氫離子濃度變化不大，氯化銨溶液中水解是吸熱反應，加熱促進水解，氫離子濃度增大，溶液pH較小的是氯化銨溶液，
故答案為：NH₄Cl；
（4）室溫的條件下，pH均為5的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液中存在離子積常數，硫酸溶液中，c（H⁺）_酸×c（OH^-）_水=10^-14，則水電離的氫氧根離子的濃度c（OH^-）_水=1×10^-9mol/L；氯化銨溶液中，c（H⁺）_水×c（OH^-）_水剩余=10^-14，則水電離的氫離子濃度為c（H⁺）_水=1×10^-5mol/L，
故答案為：1×10^-9mol/L；1×10^-5mol/L；
（5）取5mL NH₄Cl溶液，加水稀釋至50mL，銨根離子水解平衡NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺正向移動，溶液中的銨根離子減小，氫離子增多，$\frac{c（N{H}_{4}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$ 離子濃度比值減小，
故答案為：減�。�
（6）pH=8時，c（OH^-）=10^-6mol/L，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，則：c（Cu²⁺）=$\frac{2.20×1{0}^{-20}}{（1×1{0}^{-6}）^{2}}$=2.2×10^-8mol•L^-1；在0.1mol•L^-1硫酸銅溶液中通入過量H₂S氣體，使Cu²⁺完全沉淀為CuS，此時溶液中的溶質為硫酸，c（SO₄^2-）不變，為0.1mol•L^-1，由電荷守恒可知c（H⁺）為0.2mol•L^-1，
故答案為：2.2×10^-8；0.2．

點評 本題考查酸堿混合及難溶電解質的溶解平衡，為高頻考點，把握離子濃度、Kw、pH計算及Ksp計算為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，綜合性較強，題目難度不大．