常温下，将NH3·H2O与盐酸等体积混合，实验数据如下：组别NH3·H2OHCl混合溶液的pH值甲c=0.1mol·L-1c=

题文

（1）常温下，将NH₃·H₂O与盐酸等体积混合，实验数据如下：
组别
NH₃·H₂O
HCl
混合溶液的pH值
甲
c（NH₃·H₂O）=0.1mol·L^-1
c（HCl）=0.1mol·L^-1
pH=a
乙
NH₃·H₂O的pH=12
HCl的pH=2
pH=b
丙
c（NH₃·H₂O）="A" mol·L^-1
c（HCl）=0.1mol·L^-1
pH=c
 
针对甲、乙、丙三组实验，回答下列问题：
①甲组反应后，溶液中离子浓度的大小顺序为__________________；
②乙组b    7(填“＞”、“＜”或“＝”)
③丙组溶液混合后c＝7，A  0.1mol·L^-1(填“＞”、“＜”或“＝”)
④甲中a＝6，混合溶液中c(Cl^－)－c(NH₄^＋)= ____________mol·L^-1 (列式表示结果，不能做近似计算)。（2）常温下，在20.0mL 0.20mol/LCH₃COONa溶液中滴加0.20mol/L的稀盐酸。溶液的PH 的变化关系如右图所示。



①a ＞7.0的理由是（用离子方程式表示）                                          。
②当加入的盐酸的体积为20.0mL时，测定溶液中的c（H⁺）为1.3×10^{-3 ­}mol/L，求CH₃COOH的电离平衡常数K_a                 （设混合后的体积为二者的体积之和，计算结果保留两位有效数字。）

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）c(Cl^－)＞c(NH₄^＋)＞c(H^＋)＞c(OH^－)（2分）；＞（2分）；＞（2分）；10^－6－10^－8（2分）
（2）CH₃COO^－＋H₂O

CH₃COOH＋OH^－（2分）；1.7×10^－5（3分）

解析

（1）①甲组实验中氨水和盐酸的浓度、体积相同，二者恰好反应生成氯化铵。由于NH₄^＋水解溶液显酸性，因此溶液中离子浓度大小关系是c(Cl^－)＞c(NH₄^＋)＞c(H^＋)＞c(OH^－)。
②盐酸是强酸，氨水是弱碱。因此pH＝12的氨水浓度大于0.01mol/L，所以在体积相等的条件下二者反应氨水过量，溶液显碱性，因此溶液的pH＞7。
③丙组溶液混合后c＝7，这说明氨水和盐酸反应后溶液显中性。由于二者恰好反应时，溶液显酸性。因此要使反应后的溶液显中性，则氨水要过量，所以强酸的浓度A＞0.1mol/L。
④甲中a＝6，所以在常温下溶液中c(H^＋)＝10^－6mol/L，c(OH^－)＝10^－8mol/L.根据电荷守恒可知c(Cl^－)+c(OH^－)＝c(NH₄^＋)+c(H^＋)，所以混合溶液中c(Cl^－)－c(NH₄^＋)＝c(H^＋)－c(OH^－)＝(10^－6－10^－8)mol/L。
（2）①醋酸钠是强碱弱酸盐，溶于水CH₃COO^－水解，溶液显碱性，反应的离子方程式为CH₃COO^－＋H₂O

CH₃COOH＋OH^－。
②当加入的盐酸的体积为20.0mL时，二者恰好反应生成醋酸和氯化钠，其中c(Cl^－)＝c(Na^＋)，则根据电荷守恒可知c(CH₃COO^－)+c(Cl^－)+c(OH^－)＝c(Na^＋)+c(H^＋)，即c(CH₃COO^－)+c(OH^－)＝c(H^＋)，所以c(CH₃COO^－)＝c(H^＋)－c(OH^－)≈c(H^＋)＝1.3×10^{-3 ­}mol/L。根据物料守恒可知溶液中c(CH₃COOH)＝0.10mol/L－1.3×10^{-3 ­}mol/L＝98.7×10^{-3 ­}mol/L，所以CH₃COOH的电离平衡常数K_a＝

＝

=1.7×10^－5。

考点

据考高分专家说，试题“（1）常温下，将NH3·H2O与盐酸等体.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

S^2-

SO₃^2-

I^-

Fe²⁺

Br^-

Cl^-(H⁺)

MnO₄^-

√

√

√

√

√

√

ClO^-

√

√

√

√

√

√

NO₃^-(H⁺)

√

√

√

√

√

×

Fe³⁺

√

√

√

×

×

×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

• 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
  Ba²⁺、Ca²⁺CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-Ag⁺CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
• 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
  H⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-OH^-NH₄⁺
• 离子间相互结合生成弱电解质
  H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-弱酸OH^-NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺弱碱H⁺水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-Fe³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-NH₄⁺SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺ SCN^-Ag⁺、Cu²⁺NH₃·H₂O

null

null

null

判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存 ；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。
主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。