Question

20．常温下，向20mL某浓度的硫酸溶液中滴入0.1mol/L氨水，溶液中水电离的氢离子浓度随加入氨水的体积变化如图．下列分析正确的是（　　）

• A． V=40
• B． C点所示溶液中：c（H⁺）-c（OH^-）═2c（NH₃．H₂O）
• C． NH₃．H₂O的电离常数K=10^-4
• D． d点所示溶液中：c（NH₄⁺）═2c（SO₄^2-）

Answer 1

分析
A．c点水电离程度最大，说明此时铵根离子浓度最大，对水的电离促进程度最大；
B．根据质子守恒分析解答；
C．根据40mL时溶液pH计算出氢离子、氢氧根离子浓度，然后结合物料守恒计算出一水合氨浓度，然后根据Ka=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）•c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$计算；
D．根据电荷守恒结合溶液呈中性分析解答．

解答 解：A．c点水电离程度最大，说明此时铵根离子浓度最大，对水的电离促进程度最大，所以两者恰好完全反应生成硫酸铵，而稀硫酸的浓度为0.05mol/L，所以氨水的体积也是20ml，即V=20，故A错误；
B．c点所示溶液是硫酸铵溶液，溶液中质子守恒：c（H⁺）=c（NH₃．H₂O）+c（OH^-），所以溶液中存在：c（H⁺）-c（OH^-）=c（NH₃．H₂O），故B错误；
C．加入20mL氨水时两溶液恰好反应，此时c（H⁺）=5×10^-6mol/L，c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{5×1{0}^{-6}}$=2×10^-9mol/L，由于溶液中氢离子主要是铵根离子水解生成的，则c（NH₃．H₂O）≈c（H⁺）=5×10^-6mol/L，铵根离子水解程度较小，则c（NH₄⁺）≈0.05mol/L，所以常温下0.1mol/L的氨水的Ka=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）•c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{0.05×2×1{0}^{-9}}{5×1{0}^{-6}}$=2×10^-5，故C错误；
D．根据电荷守恒：c（H⁺）+c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-）+c（OH^-），而溶液呈中性c（OH^-）=c（H⁺），所以c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-），故D正确；
故选D．

点评 本题考查混合溶液的酸碱性判断，侧重考查学生分析判断及识图能力，题目难度中等，明确图中曲线变化趋势及每一点溶液中溶质成分及其性质是解本题关键，注意电荷守恒的灵活运用．