Question

现有25℃时0.1 mol/L的氨水，请回答下列问题：

（1）若向氨水中加入稀硫酸，使其恰好完全中和，写出反应的离子方程式：________________________；所得溶液的pH________7(填“>”、“<”或“＝”)，用离子方程式表示其原因：__________________；根据所得溶液的物料守衡关系，将下列等式补充完整, c(SO₄^2－)=                         。

（2）若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH＝7，此时c(NH₄⁺)＝a mol/L，则c(SO₄^2－)＝________。

（3）若向氨水中加入pH＝1的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为1∶1，则所得溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是                               。

Answer

（1）NH3·H2O＋H＋===NH4+＋H2O < NH4+＋H2ONH3·H2O＋H＋ 1/2[c(NH4+)+c(NH3·H2O)]

（2） mol·L－1（3）c(NH4+)>c(SO42－)>c(H＋)>c(OH－)

【解析】

试题分析：（1）氨水和稀硫酸反应生成硫酸铵和水，反应的离子方程式为NH3·H2O＋H＋===NH4+＋H2O；氨水和稀硫酸恰好反应生成硫酸铵，硫酸铵是强酸弱碱盐，NH4＋ 水解导致溶液显酸性，即所得溶液的pH<7，用离子方程式表示其原因是NH4+＋H2ONH3·H2O＋H＋；根据物料守恒，c(SO42－)=1/2[c(NH4+)+c(NH3·H2O)]

（2）根据题意，溶液呈中性，则溶液中c（H+）=c（OH-），溶液呈电中性，溶液中存在电荷守恒c（NH4+）+c（H+）=2c（SO42- ）+c（OH-），所以c（SO42-） = 0.5 c（NH4+） = 0.5a mol/l。

（3）pH=1的硫酸溶液，c（ H +）=0.1mol•L-1，氢离子浓度与氨水浓度相等，体积相同，所以恰好反应生成盐，如果NH4+不水解，c（ NH4+）：c(SO42-）=2：1，但水解程度是较弱的，所以c（NH4+）＞c（SO42- ）；溶液呈酸性，所以c（H+）＞c（OH-），溶液中离子浓度大小顺序是c(NH4+) > c(SO42－) > c(H＋) > c(OH－)。

【考点定位】考查弱电解质的电离，溶液的酸碱性，盐的水解等知识。

【名师点睛】本题考查弱电解质的电离，溶液的酸碱性，盐的水解等知识。该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题贴近高考，综合性强，在注重对学生基础知识巩固与训练的同时，侧重对学生能力的培养与解题方法的指导和训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。该题的关键是利用好几种守恒关系，即电荷守恒、物料守恒以及质子守恒。 “三个守恒”

①电荷守恒：电解质溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。如NaHCO3溶液中：c(H＋)+c(Na＋)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH－)

②物料守恒：电解质溶液中，某种粒子的初始浓度等于它的各种存在形式的浓度之和。物料守恒实际上属于原子个数守恒和质量守恒。如Na2S溶液中S原子守恒，n(Na):n(S)恒为2:1，c(Na＋)=2c(S2－)+2c(HS－)+2c(H2S)

③质子守恒：任何水溶液中水电离出的H＋和OH－的量总是相等的；盐类水解过程中，由于弱酸根离子或弱碱阳离子结合了水电离的H＋或OH－，从而使溶液中的c(H＋)与c(OH－)不再相等而表现出一定的酸碱性，但水电离出的H＋与OH－守恒的关系依然存在。如Na2CO3溶液中，c(OH－)=c(H＋)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)