Question

19．現(xiàn)有25℃時0.1mol/L的氨水，請回答下列問題：
（1）若向氨水中加入稀硫酸，使其恰好完全中和，寫出反應的離子方程式：NH₃•H₂O+H⁺═NH₄⁺+H₂O；所得溶液的pH＜7（填“＞”、“＜”或“=”），用離子方程式表示其原因：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；根據(jù)所得溶液的物料守衡關系，將下列等式補充完整，c（SO₄^2-）=$\frac{1}{2}$[c（NH₄⁺）+c（NH₃•H₂O）]．
（2）若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7，此時c（NH₄⁺）=a mol/L，則c（SO₄^2-）=$\frac{a}{2}$ mol•L^-1．
（3）若向氨水中加入pH=1的硫酸，且氨水與硫酸的體積比為1：1，則所得溶液中各離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

Answer 1

分析 （1）硫酸和氨水反應生成硫酸銨和水，硫酸銨是強酸弱堿鹽水解而使其溶液呈酸性；由物料守恒可知，c（SO₄^2-）是氨的總濃度的一半；
（2）根據(jù)溶液中陰陽離子所帶電荷相等確定硫酸根離子濃度；
（3）若向氨水中加入pH=1的硫酸，且氨水與硫酸的體積比為1：1，則二者恰好反應生成硫酸銨，硫酸銨是強酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，結(jié)合電荷守恒判斷離子濃度大小順序．

解答 解：（1）硫酸和氨水反應生成硫酸銨和水，離子反應方程式為NH₃．H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O，硫酸銨是強酸弱堿鹽水解而使其溶液呈酸性，水解方程式為：NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺；由物料守恒可知，c（SO₄^2-）是氨的總濃度的一半，即c（SO₄^2-）=$\frac{1}{2}$[c（NH₄⁺）+c（NH₃•H₂O）]；
故答案為：NH₃•H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O；＜；NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺；$\frac{1}{2}$[c（NH₄⁺）+c（NH₃•H₂O）]；
（2）溶液呈中性，則溶液中c（H⁺）=c（OH^-），溶液呈電中性，溶液中存在電荷守恒c（NH₄⁺）+c（H⁺）=2c（SO₄^2- ）+c（OH^-），所以c（SO₄^2- ）=0.5c（NH₄⁺）=$\frac{a}{2}$mol/l；
故答案為：$\frac{a}{2}$ mol•L^-1；
（3）若向氨水中加入pH=1的硫酸，且氨水與硫酸的體積比為1：1，則二者恰好反應生成硫酸銨，硫酸銨為強酸弱堿鹽，銨根離子水解而使其溶液呈酸性，pH＜7，水解離子方程式為NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，溶液呈酸性則c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中存在電荷守恒c（H⁺）+c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-）+c（OH^-），所以 c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-），銨根離子水解程度較小，所以c（SO₄^2-）＞c（H⁺），則離子濃度大小順序是 c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

點評 本題考查了弱電解質(zhì)的電離，明確弱電解質(zhì)電離特點是解本題關鍵，弱電解質(zhì)的電離常常與離子濃度大小比較、酸堿混合溶液定性判斷聯(lián)合考查，結(jié)合物料守恒和電荷守恒解答即可，難度中等．