Question

在室温下，下列五种溶液：①0.1 mol/L NH₄Cl；②0.1 mol/L CH₃COONH₄；③0.1 mol/L NH₄HSO₄；④0.1 mol/L NH₃·H₂O和0.1 mol/L NH₄Cl混合液；⑤0.1 mol/L NH₃·H₂O，请根据要求填写下列空白：

(1)溶液①呈__________性(填“酸”、“碱”或“中”)，其原因是__________。(用离子方程式表示)

(2)比较溶液①、②、③、⑤中c(NH₄⁺)的由大到小的顺序__________。

(3)在溶液④中，__________离子的浓度为0.1 mol/L；NH₃·H₂O和__________离子的物质的量浓度之和为0.2 mol/L。

(4)室温下，测得溶液②的pH=7，则说明CH₃COO^-的水解程度__________(填“>”、“<”或“=”)NH₄⁺的水解程度，CH₃COO^-与NH₄⁺浓度的大小关系是：c(CH₃COO^-)_______c(NH₄⁺)(填“>”、“<”或“=”)。

Answer

酸 NH4++H2ONH3·H2O+H+ ③①②⑤ Cl- NH4+ = =

【解析】

(1)氯化铵溶液中铵根离子水解，结合水电离出的氢氧根离子，促进水的电离平衡正向进行，氢离子浓度增大；

(2)盐是强电解质，完全电离，NH3·H2O是弱电解质，部分电离，等浓度的盐电离产生的离子浓度大于NH3·H2O产生的离子浓度，NH4Cl溶液中由于NH4+水解使溶液显酸性，阳离子、阴离子都水解比单独一种离子水解程度大，向溶液中加入H+会抑制盐的水解，加入OH-会促进离子水解；

(3)④为0.1mol/L NH3•H2O和0.1mol/LNH4Cl混合液氯离子浓度为0.1 mol/L，溶液中存在物料守恒，溶液中铵根离子和一水合氨浓度总和为0.2 mol/L；

(4)醋酸根离子水解使溶液显碱性，铵根离子水解使溶液显酸性，室温下测得溶液②0.1 mol/L CH3COONH4溶液的pH=7为中性，说明水解程度相同，溶液中存在电荷守恒。

(1)氯化铵溶液中铵根离子水解，NH4++H2ONH3·H2O+H+，NH4+和水电离出来的结合成NH3•H2O，促进水的电离，平衡时使c(H+)>c(OH-)，所以溶液呈酸性；

(2)盐NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4都是可溶性强电解质，完全电离产生NH4+，而NH3·H2O是弱电解质，在溶液中只能微弱的电离产生NH4+和OH-，所以等浓度的四种物质的水溶液中，NH3·H2O中NH4+最小；三种盐溶液中都存在铵根离子水解，NH4++H2ONH3·H2O+H+，水解是溶液显酸性，使NH4+浓度降低，在CH3COONH4中同时还存在CH3COO-的水解平衡：CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-，水解产生OH-会消耗溶液中H+的浓度，使平衡NH4++H2ONH3·H2O+H+正向移动，导致c(NH4+)的比NH4Cl的小；而在NH4HSO4中还电离产生H+，H+浓度增大，使NH4+的水解平衡逆向移动，最终达到平衡时溶液中致c(NH4+)的比NH4Cl大，故①、②、③、⑤溶液中c(NH4+)的由大到小的顺序为③①②⑤；

(3)④为0.1 mol/L NH3•H2O和0.1 mol/LNH4Cl混合液，根据溶液成分可知：溶液中Cl-浓度为0.1 mol/L，在该溶液中存在物料守恒，溶液中铵根离子和一水合氨浓度总和为0.2 mol/L；

(4)醋酸根离子水解消耗水电离产生的H+使溶液显碱性，铵根离子水解消耗溶液中的OH-，使溶液显酸性，室温下测得溶液②0.1 mol/LCH3COONH4溶液的pH=7为中性，说明溶液中c(H+)=c(OH-)，说明CH3COO-、NH4+的水解程度相同，溶液中电荷守恒为：c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH4+)，由于c(H+)=c(OH-)，所以c(CH3COO-)=c(NH4+)。