Question

3．现有在室温的条件下，pH均为3的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液，回答下列问题：
（1）两溶液中c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-14．
（2）各取5mL上述溶液，分别加水稀释至50mL，pH较大的是H₂SO₄溶液．
（3）各取5mL上述溶液，分别加热到90℃，pH较小的是NH₄Cl溶液．
（4）两溶液中由水电离出的c（H⁺）分别为：H₂SO₄溶液：1×10^-11mol∕L；NH₄Cl溶液：1×10^-3mol∕L．

Answer 1

分析 （1）室温下水的离子积为1×10^-14；
（2）强酸溶液稀释，氢离子浓度随体积增大呈比例减小；而氯化铵溶液稀释促进铵根离子的水解，水解出更多氢离子，故氢离子浓度下降较慢；
（3）氯化铵水解过程是吸热反应，加热溶液，促进水解氢离子浓度变大，硫酸溶液加热，氢离子浓度基本不变；
（4）硫酸中的氢氧根离子是水电离的，氯化铵溶液中的氢离子是水电离的，据此进行计算；

解答 解：（1）室温下两溶液中水的离子积Kw=c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-14，与溶液的种类无关．故答案为：1×10^-14；
（2）室温的条件下，pH均为3的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液，各取5mL上述溶液，分别加水稀释至50mL，稀释10倍，硫酸溶液pH变为4；而氯化铵溶液中铵根离子水解促进，水解出更多的氢离子，故溶液中氢离子浓度减小的少，溶液pH小于4，即pH较大的是硫酸溶液；
故答案为：H₂SO₄；
（3）室温的条件下，pH均为3的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液，各取5mL上述溶液，分别加热到90℃，由于硫酸是强电解质，以及完全电离，故加热后硫酸溶液中氢离子浓度不变，即pH不变；由于氯化铵的水解是吸热反应，加热促进水解，故水解出更多氢离子，导致氢离子浓度增大，故溶液pH变小．
故答案为：NH₄Cl；
（4）室温的条件下，pH均为3的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液中存在离子积常数，硫酸溶液中，c（H⁺）_酸×c（OH^-）_水=10^-14，则水电离的氢氧根离子的浓度c（OH^-）_水=1×10^-11mol∕L；氯化铵溶液中，c（H⁺）_水×c（OH^-）_水剩余=10^-14，则水电离的氢离子浓度为c（H⁺）_水=1×10^-3mol∕L，
故答案为：1×10^-11mol∕L；1×10^-3mol∕L．

点评 本题考查了盐类水解的应用判断、溶液pH的计算等知识，题目难度中等，明确溶液酸碱性与溶液pH的关系为解答关键，注意掌握盐的水解原理及其影响因素．