Question

已知某溶液中只存在OH^-、H⁺、NH₄⁺、Cl^-四种离子，某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种

①c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

②c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

③c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

④c（Cl^-）＞c（H⁺）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）

（1）上述关系一定不正确的是_______________（填序号）；

（2）若溶液中只有一种溶质，则该溶质为__________，该溶液中离子浓度的大小关系为_______（填序号）；

（3）若关系③正确，则溶液中溶质为_________；

（4）若四种离子浓度关系有c（NH₄⁺）=c（Cl^-），则该溶液显_________（填“酸性”、“碱性”、“中性”）。

（5）25℃，pH=a的盐酸VamL与pH=14-a的氨水VbmL混合，若溶液显中性，则Va__________Vb（填＞、＜、=、无法确定）。

Answer

② NH4Cl ① NH4Cl和NH3•H2O 中性 ＞

【解析】

（1）任何水溶液都呈电中性，则溶液中阴阳离子所带电荷相等；

（2）任何水溶液中都有OH-、H+，若溶质只有一种则为NH4Cl，利用铵根离子水解使溶液显酸性来分析；

（3）由③中离子的关系可知溶液显碱性，且c（NH4+）＞c（Cl-），则溶液为氯化铵和氨水的混合溶液；

（4）根据电荷守恒判断溶液的酸碱性；

（5）25℃，pH=a的盐酸中c（H+）=10-a mol/L，pH=14-a的氨水中c（OH-）=10-a mol/L，氯化氢是强电解质，一水合氨是弱电解质，所以盐酸浓度小于氨水浓度。

（1）任何水溶液都呈电中性，则溶液中阴阳离子所带电荷相等，这几个选项中只有②中阴离子电荷之和大于阳离子电荷之和，与水溶液呈电中性相违背，故②一定不正确；

（2）因任何水溶液中都有OH-、H+，若溶质只有一种则为NH4Cl，铵根离子水解方程式为NH4++H2ONH3·H2O+H+，则c（Cl-）＞c（NH4+），水解显酸性，则c（H+）＞c（OH-），又水解的程度很弱，则c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-），即①符合；

（3）由③中离子的关系可知溶液显碱性，且c（NH4+）＞c（Cl-），则溶液为氯化铵和氨水的混合溶液，其溶质为NH4Cl和NH3·H2O；

（4）若四种离子浓度关系有c（NH4+）＝c（Cl-），根据电荷守恒知c（Cl-）+c（OH-）＝c（NH4+）+c（H+），则c（H+）＝c（OH-），所以溶液呈中性；

（5）25℃，pH=a的盐酸中c（H+）=10-amol/L，pH=14-a的氨水中c（OH-）=10-amol/L，氯化氢是强电解质，一水合氨是弱电解质，所以盐酸浓度小于氨水浓度，假设二者等体积混合,则氨水过量，混合溶液呈碱性，如果溶液呈中性，则酸的体积要大些，所以Va＞Vb。