Question

【题目】为了证明NH3·H2O是弱电解质，甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验。0.010 mol·L－1氨水、0.1 mol·L－1NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞溶液、pH试纸、蒸馏水。

①甲用pH试纸测出0.010 mol·L－1氨水的pH为10，则认定NH3·H2O是弱电解质，你认为这一方法________(填“正确”或“不正确”)，并说明理由：_______________________。

②乙取出10 mL 0.010 mol·L－1氨水，用pH试纸测其pH＝a，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL，再用pH试纸测其pH＝b，若要确认NH3·H2O是弱电解质，则a、b值应满足的关系是________。

③丙取出10 mL 0.010 mol·L－1氨水，滴入2滴酚酞溶液，显粉红色，再加入少量NH4Cl晶体，颜色变______(填“深”或“浅”)。你认为证明氨水是弱碱的原因是_____________。

④请你根据所提供的试剂，再提出一个合理简便的方案证明NH3·H2O是弱电解质：_________。

(2)25 ℃时，将a mol·L－1氨水与0.01 mol·L－1盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH4+)＝c(Cl－)，则溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb＝________。

Answer 1

【答案】正确 若是强电解质，则0.010 mol·L－1氨水中c(OH－)应为0.010 mol·L－1，pH＝12 a－2＜b＜a 浅 0.010 mol·L－1氨水(滴有酚酞溶液)中加入氯化铵晶体后c(NH4+)增大，使NH3·H2O的电离平衡NH3·H2ONH4+＋OH－逆向移动，从而使溶液的pH降低。可证明NH3·H2O是弱电解质 取一张pH试纸，用玻璃棒蘸取0.01 mol·L－1NH4Cl溶液，滴在pH试纸上，显色后跟标准比色卡比较测出pH，pH＜7(方案合理即可) 中 10－9/(a－0.01)

【解析】

（1）①根据一定物质的量浓度的溶液的pH大小，确定电解质的电离程度，进而确定强弱电解质；

②利用假设法分析，假设是强碱，稀释100倍后，溶液的pH减小2个单位，如果是弱碱，稀释100倍后，溶液的pH变化量小于2个单位；

③如果氨水是弱碱，则存在电离平衡，加入含有相同离子的盐能改变平衡的移动，则溶液的颜色发生变化，据此判断；

④根据氯化铵溶液的酸碱性确定一水合氨电解质的强弱；

（2）根据电荷守恒、物料守恒结合电离平衡常数的计算式解答。

（1）①如果一水合氨是强电解质，则0.010 mol·L－1氨水中c(OH－)应为0.010 mol·L－1，pH＝12，实际上溶液的pH＝10＜12，所以NH3·H2O是弱电解质；

②若是强碱，稀释100倍，pH减小2个单位，由于是弱碱，稀释的过程中，会部分电离，即c(OH－)变化的幅度变小，pH减小幅度小于2个单位，则有a-2＜b，且b＜a，即a-2＜b＜a；

③向氨水中加入氯化铵晶体后c(NH4+)增大，使NH3·H2O的电离平衡NH3·H2ONH4+＋OH－逆向移动，从而使溶液的pH降低，溶液的碱性减弱，则溶液的颜色变浅，可证明NH3·H2O是弱电解质；

④根据盐类水解原理可知如果一水合氨是弱电解质，则氯化铵会水解，溶液显酸性，则其实验方案为取一张pH试纸，用玻璃棒蘸取0.1 mol·L－1NH4Cl溶液，滴在pH试纸上，显色后跟标准比色卡比较测出pH，pH＜7即可证明。

（2）在25℃下，平衡时溶液中c(NH4+)＝c(Cl－)＝0.005mol/L，根据物料守恒得c（NH3·H2O）＝（0.5a－0.005）mol/L，根据电荷守恒得c（H+）＝c（OH-）＝10-7mol/L，溶液呈中性，NH3·H2O的电离常数Kb＝[c(NH4+)·c（OH-）]/c（NH3·H2O）＝10－9/(a－0.01)。