Question

氨水是氨气的水溶液，主要用作化肥。现有25℃时0.1 mol/L的氨水，请回答以下问题：

(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体，此时溶液中的c(NH₄⁺)_________，溶液的pH_________(填“增大”“减小”“不变”)。

(2)若向氨水中加入稀硫酸，使其恰好中和，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________。

(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是_______

(4)实验室可用向浓氨水中加入CaO的方法制取氨气，从氨水中存在的平衡入手分析产生NH₃的原因：__________

Answer

增大 减小 NH3·H2O+H+=NH4++H2O < NH4++H2ONH3·H2O+H+ c(H+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-) NH3(g)+H2O(l)NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+ OH-(aq)，加入CaO后温度升高，OH-浓度增大，平衡逆向移动，NH3逸出

【解析】

(1)硫酸铵电离出NH4+而导致溶液中c(NH4+)增大，结合一水合氨电离平衡分析溶液中c(OH-)，再根据水的离子积常数及pH与溶液中c(H+)关系分析判断；

(2)根据酸、碱发生中和反应的物质的量关系，结合电解质强弱书写离子方程式，产生的盐(NH4)2SO4是强酸弱碱盐，利用盐的水解规律，结合溶液中c(OH-)、c(H+)关系分析；

(3)pH=1的硫酸中c(H+)=0.1 mol/L，二者等体积混合，恰好完全反应生成硫酸氢铵，结合盐的电离、铵根离子水解可知导致溶液呈酸性，分析比较溶液中离子浓度关系；

(4)根据CaO与水反应，消耗溶剂，反应放出热量，从温度、物质的浓度改变分析平衡移动。

(1)氨水是氨气的水溶液，存在电离平衡：NH3·H2ONH4++H+，向氨水中加入(NH4)2SO4，盐电离产生NH4+，使溶液中c(NH4+)增大，对电离平衡起抑制作用，导致NH3·H2O电离程度减小，最终达到平衡时溶液中c(OH-)减小，由于温度不变，Kw不变，所以溶液中c(H+)增大，由于pH=-lgc(H+)，所以溶液pH减小；

(2)向氨水中加入硫酸，二者发生中和反应产生(NH4)2SO4和水，反应的离子方程式为：NH3·H2O+H+=NH4++H2O；由于(NH4)2SO4是强酸弱碱盐，在溶液中NH4+发生水解反应：NH4++H2ONH3·H2O+H+，破坏了水的电离平衡，最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH-)溶液显酸性，所以溶液的pH<7；

(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，则二者恰好发生反应产生NH4HSO4，盐在溶液中发生电离作用：NH4HSO4=NH4++H++SO42-，在溶液中NH4+发生水解反应：NH4++H2ONH3·H2O+H+，使c(NH4+)减小，小于c(SO42-)；c(H+)增大，大于c(SO42-)；根据水的离子积常数不变，可知c(OH-)减小，而c(SO42-)不变，盐电离作用远大于水电离作用，所以c(NH4+)>c(OH-)；故溶液中各种离子浓度关系为：c(H+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)；

(4)氨水中存在平衡：NH3(g)+H2O(l)NH3·H2ONH4++H+，向其中加入CaO，会发生反应：CaO+H2O=Ca(OH)2，消耗溶剂水，使平衡逆向移动，CaO与水的反应是放热反应，会使溶液温度升高，加快NH3·H2O分解放出NH3；且Ca(OH)2是强碱，电离产生OH-，使溶液中c(OH-)增大，也会使平衡逆向移动，导致NH3逸出。