Question

11．（1）常温下向25mL含HCl 0.01mol的溶液中滴加氨水至过量，该过程中水的电离平衡先正向移动，后逆向移动（填写电离平衡移动情况）．当滴加氨水到25mL时，测得溶液中水的电离度最大，则氨水的浓度为0.4mol/L．
（2）已知NH₄A溶液为中性，又知HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断（NH₄）₂CO₃溶液的pH＞7（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）25℃时，将amol NH₄NO₃溶于水，向所得溶液中滴加bL氨水后溶液呈中性，则所滴加氨水的浓度是$\frac{a}{200b}$ mol•L^-1．（用含a、b 的式子表示）（NH₃•H₂O的电离平衡常数取K_b=2×10^-5 mol•L^-1）

Answer 1

分析 （1）酸或碱都抑制水电离，当二者恰好反应生成氯化铵时，水的电离程度最大；
（2）根据题意知，HA的酸性比碳酸强，NH₄A溶液为中性，说明铵根离子和该酸根离子水解程度相同，由此得知铵根离子水解程度小于碳酸根离子，所以（NH₄）₂CO₃中溶液呈碱性；（3）依据铵根离子水解分析回答；依据同粒子效应，一水合氨对铵根离子水解起到抑制作用；依据一水合氨的电离平衡常数计算得到氨水浓度．

解答 （1）常温下向25mL含HCl0.01mol的溶液中滴加氨水至过量，该过程中水的电离平衡先正向移动，后逆向移动，酸或碱都抑制水电离，当二者恰好反应生成氯化铵时，水的电离程度最大，则一水合氨的物质的量为0.01mol，其浓度=$\frac{0.01mol}{0.025L}$=0.4mol/L，
故答案为：先正向移动，后逆向移动；0.4；（2）将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，说明HA的酸性比碳酸的强，NH₄A溶液为中性，说明相同条件下，氨水和HA的电离程度相同，所以（NH₄）₂CO₃中铵根离子的水解程度小于碳酸根离子的水解程度，所以溶液的pH＞7，
故答案为：＞；（3）NO₂可用氨水吸收生成NH₄NO₃．25℃时，将a mol NH₄NO₃溶于水，溶液显酸性，是因为铵根离子水解；反应的离子方程式为：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；加入氨水溶液抑制铵根离子水解，平衡逆向进行；将a mol NH₄NO₃溶于水，向该溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性，依据电荷守恒计算可知，溶液中氢氧根离子浓度=10^-7mol/L，c（NH₄⁺）=c（NO₃^-）；NH₃•H₂O的电离平衡常数取K_b=2×10^-5 mol•L^-1，设混合后溶液体积为1L，（NH₄⁺）=c（NO₃^-）=amol/L；根据一水合氨电离平衡得到：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，平衡常数K=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}{•H}_{2}O）}$=$\frac{amol×1{0}^{-7}mol/L}{bL×c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）mol/L}$=2×10^-5 mol•L^-1，计算得到c（NH₃•H₂O）=$\frac{a}{200b}$ mol/L，故答案为：$\frac{a}{200b}$．

点评 本题考查了氧化还原反应的概念判断，化学平衡的影响因素分析，平衡标志的判断理解，平衡常数的影响因素和计算应用，化学反应速率的计算分析，弱电解质溶液中的电离平衡的计算应用，综合性较大．