Question

【題目】為了證明NH3·H2O是弱電解質(zhì)，甲、乙、丙三人分別選用下列試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。0.010 mol·L－1氨水、0.1 mol·L－1NH4Cl溶液、NH4Cl晶體、酚酞溶液、pH試紙、蒸餾水。

①甲用pH試紙測(cè)出0.010 mol·L－1氨水的pH為10，則認(rèn)定NH3·H2O是弱電解質(zhì)，你認(rèn)為這一方法________(填“正確”或“不正確”)，并說明理由：_______________________。

②乙取出10 mL 0.010 mol·L－1氨水，用pH試紙測(cè)其pH＝a，然后用蒸餾水稀釋至1 000 mL，再用pH試紙測(cè)其pH＝b，若要確認(rèn)NH3·H2O是弱電解質(zhì)，則a、b值應(yīng)滿足的關(guān)系是________。

③丙取出10 mL 0.010 mol·L－1氨水，滴入2滴酚酞溶液，顯粉紅色，再加入少量NH4Cl晶體，顏色變______(填“深”或“淺”)。你認(rèn)為證明氨水是弱堿的原因是_____________。

④請(qǐng)你根據(jù)所提供的試劑，再提出一個(gè)合理簡(jiǎn)便的方案證明NH3·H2O是弱電解質(zhì)：_________。

(2)25 ℃時(shí)，將a mol·L－1氨水與0.01 mol·L－1鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c(NH4+)＝c(Cl－)，則溶液顯________(填“酸”“堿”或“中”)性。用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb＝________。

Answer 1

【答案】正確 若是強(qiáng)電解質(zhì)，則0.010 mol·L－1氨水中c(OH－)應(yīng)為0.010 mol·L－1，pH＝12 a－2＜b＜a 淺 0.010 mol·L－1氨水(滴有酚酞溶液)中加入氯化銨晶體后c(NH4+)增大，使NH3·H2O的電離平衡NH3·H2ONH4+＋OH－逆向移動(dòng)，從而使溶液的pH降低。可證明NH3·H2O是弱電解質(zhì) 取一張pH試紙，用玻璃棒蘸取0.01 mol·L－1NH4Cl溶液，滴在pH試紙上，顯色后跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較測(cè)出pH，pH＜7(方案合理即可) 中 10－9/(a－0.01)

【解析】

（1）①根據(jù)一定物質(zhì)的量濃度的溶液的pH大小，確定電解質(zhì)的電離程度，進(jìn)而確定強(qiáng)弱電解質(zhì)；

②利用假設(shè)法分析，假設(shè)是強(qiáng)堿，稀釋100倍后，溶液的pH減小2個(gè)單位，如果是弱堿，稀釋100倍后，溶液的pH變化量小于2個(gè)單位；

③如果氨水是弱堿，則存在電離平衡，加入含有相同離子的鹽能改變平衡的移動(dòng)，則溶液的顏色發(fā)生變化，據(jù)此判斷；

④根據(jù)氯化銨溶液的酸堿性確定一水合氨電解質(zhì)的強(qiáng)弱；

（2）根據(jù)電荷守恒、物料守恒結(jié)合電離平衡常數(shù)的計(jì)算式解答。

（1）①如果一水合氨是強(qiáng)電解質(zhì)，則0.010 mol·L－1氨水中c(OH－)應(yīng)為0.010 mol·L－1，pH＝12，實(shí)際上溶液的pH＝10＜12，所以NH3·H2O是弱電解質(zhì)；

②若是強(qiáng)堿，稀釋100倍，pH減小2個(gè)單位，由于是弱堿，稀釋的過程中，會(huì)部分電離，即c(OH－)變化的幅度變小，pH減小幅度小于2個(gè)單位，則有a-2＜b，且b＜a，即a-2＜b＜a；

③向氨水中加入氯化銨晶體后c(NH4+)增大，使NH3·H2O的電離平衡NH3·H2ONH4+＋OH－逆向移動(dòng)，從而使溶液的pH降低，溶液的堿性減弱，則溶液的顏色變淺，可證明NH3·H2O是弱電解質(zhì)；

④根據(jù)鹽類水解原理可知如果一水合氨是弱電解質(zhì)，則氯化銨會(huì)水解，溶液顯酸性，則其實(shí)驗(yàn)方案為取一張pH試紙，用玻璃棒蘸取0.1 mol·L－1NH4Cl溶液，滴在pH試紙上，顯色后跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較測(cè)出pH，pH＜7即可證明。

（2）在25℃下，平衡時(shí)溶液中c(NH4+)＝c(Cl－)＝0.005mol/L，根據(jù)物料守恒得c（NH3·H2O）＝（0.5a－0.005）mol/L，根據(jù)電荷守恒得c（H+）＝c（OH-）＝10-7mol/L，溶液呈中性，NH3·H2O的電離常數(shù)Kb＝[c(NH4+)·c（OH-）]/c（NH3·H2O）＝10－9/(a－0.01)。