Question

1．室温时，向100mL 0.1mol/L NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol/L NaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示．
（1）请写出图中0-a段，a-d段反应的离子方程式．
（2）请判断图中a点、c点、d点的溶质成分及物质的量．
（3）分析图中a、b、c、d四点水的电离程度情况，找出水的电离程度最大的点和最小的点．

Answer 1

分析 （1）NH₄HSO₄溶液与NaOH反应时H⁺先反应、NH₄⁺后反应，向100mL 0.1mol/L NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol/L NaOH溶液时，当V（NaOH）=100mL时，H⁺恰好完全反应生成水；当V（NaOH）=200mL时，NH₄⁺恰好完全反应生成NH₃．H₂O；
（2）a点V（NaOH）=100mL，二者恰好反应生成（NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄，c点V（NaOH）=150mL时，溶液中氢离子完全反应、有一半的铵根离子参加反应，所以溶液中溶质为（NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃．H₂O，d点V（NaOH）=200mL时，二者恰好完全反应生成Na₂SO₄、NH₃．H₂O，根据物料守恒判断各物质的物质的量；
（3）酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，据此判断水电离程度大小．

解答 解：（1）NH₄HSO₄溶液与NaOH反应时H⁺先反应、NH₄⁺后反应，向100mL 0.1mol/L NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol/L NaOH溶液时，当V（NaOH）=100mL时，H⁺恰好完全反应生成水；当V（NaOH）=200mL时，NH₄⁺恰好完全反应生成NH₃．H₂O，
所以o-a段离子方程式为H⁺+OH^-=H₂O、a-d段离子方程式为NH₄⁺+OH^-=NH₃．H₂O，
答：o-a段离子方程式为：H⁺+OH^-=H₂O；a-d段离子方程式为NH₄⁺+OH^-=NH₃．H₂O；
（2）a点V（NaOH）=100mL，二者恰好反应生成 （NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄，根据N原子、Na原子守恒得n[（NH₄）₂SO₄]=$\frac{1}{2}$n（NH₄HSO₄）=$\frac{1}{2}$×0.1mol/L×0.1L=0.005mol，n（Na₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×0.1mol/L×0.1L=0.005mol；
c点V（NaOH）=150mL时，溶液中氢离子完全反应、有一半的铵根离子参加反应，所以溶液中溶质为（NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃．H₂O，
n（NH₃．H₂O）=2n[（NH₄）₂SO₄]=0.005mol，n（Na₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×0.1mol/L×0.15L=
=0.0075mol，
d点V（NaOH）=200mL时，二者恰好完全反应生成Na₂SO₄、NH₃．H₂O，根据Na原子守恒得n（Na₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×0.1mol/L×0.2L=0.01mol，n（NH₃．H₂O）=2n[（NH₄）₂SO₄]=2×0.1mol/L×0.1L=0.02mol，
答：a点溶质为 （NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄，n[（NH₄）₂SO₄]=n（Na₂SO₄）=0.005mol；
c点溶质为（NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃．H₂O，
n（NH₃．H₂O）=2n[（NH₄）₂SO₄]=0.005mol，n[（NH₄）₂SO₄]=0.0025mol，
n（Na₂SO₄）=0.0075mol，
d点溶质为Na₂SO₄、NH₃．H₂O，n（Na₂SO₄）=0.01mol，n（NH₃．H₂O）=0.02mol；
（3）酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，
a点溶质为 （NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄；
b点溶质为 （NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃．H₂O，但一水合氨浓度小于c点；
c点溶质为（NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃．H₂O，但一水合氨浓度小于d点，
d点溶质为Na₂SO₄、NH₃．H₂O，
溶液中酸浓度或碱浓度越大，抑制水电离程度越大，所以a点促进水电离、bcd点抑制水电离，且抑制水电离程度b＜c＜d，
则水的电离程度最大点是a点、抑制水电离程度最大点是d点，即水电离程度最小点是d，
答：a点促进水电离、bcd点抑制水电离；水电离程度最大点是a点、水电离程度最小点是d点．

点评 本题考查盐和碱混合溶液定性判断及水电离程度大小比较，为高频考点，侧重考查分析判断及计算能力，明确各点溶液中溶质成分及其物质的量大小是解本题关键，注意原子守恒的应用，题目难度中等．