Question

16．氮元素是植物生长所需的重要元素．将尿素施入土壤后，大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，转化为碳酸铵．已知弱电解质在水中的电离平衡常数（25℃）如下表：

弱电解质	H2CO3	NH3•H2O
电离平衡常数	Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11	1.77×10-5

现有常温下0.1mol•L^-1的（NH₄）₂CO₃溶液，
（1）你认为该溶液呈碱性（填“酸”、“中”、“碱”），原因是由于NH₃•H₂O的电离平衡常数大于HCO₃^-的电离平衡常数，因此CO₃^2-水解程度大于NH₄⁺水解程度，溶液中c （OH^-）＞c（H⁺），溶液呈碱性．
（2）就该溶液中粒子之间有下列关系式，你认为其中正确的是CD．
A．c （NH₃•H₂O）＞c （NH₄⁺）＞c （CO₃^2-）＞c （HCO₃^-）
B．c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+c（OH^-）+c（CO₃^2-）
C．c （CO₃^2-）+c （HCO₃^-）+c （H₂CO₃）=0.1mol•L^-1
D．c （NH₄⁺）+c （NH₃•H₂O）=2c （CO₃^2-）+2c （HCO₃^-）+2c （H₂CO₃）

Answer 1

分析 （1）依据弱电解质电离平衡常数比较弱电解质强弱，盐类水解原理分析判断溶液酸碱性；
（2）依据溶液中离子性质，电荷守恒、物料守恒、离子浓度大小比较的方法分析选择．

解答 解：（1）分析电离平衡常数可知电离程度，NH₃•H₂O＞H₂CO₃＞HCO₃^-，对应盐水解程度NH₄⁺＜HCO^3-＜CO₃^2-，常温下0.1mol•L^-1的（NH₄）₂CO₃溶液呈碱性，由于NH₃•H₂O的电离平衡常数大于HCO₃^-的电离平衡常数，因此CO₃^2-水解程度大于NH₄⁺水解程度，溶液中c （OH^-）＞c（H⁺），溶液呈碱性；
故答案为：碱；由于NH₃•H₂O的电离平衡常数大于HCO₃^-的电离平衡常数，因此CO₃^2-水解程度大于NH₄⁺水解程度，溶液中c （OH^-）＞c（H⁺），溶液呈碱性；
（2）A．溶液中铵根离子浓度大于碳酸根离子浓度，碳酸根离子水解程度大于铵根离子水解程度，所以溶液中离子浓度大小为：c（NH₄⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（NH₃•H₂O），故A错误；
B．溶液中存在电荷守恒为：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+c（OH^-）+2c（CO₃^2-），故B错误；
C．依据溶液中物料守恒得到：c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）=0.1mol•L^-1 ，故C正确；
D．依据溶液中物料守恒，n（N）：n（C）=2：1，结合溶液中离子种类和守恒关系得到：c（NH₄⁺）+c（NH₃•H₂O）=2c（CO₃^2-）+2c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃），故D正确；
故答案为：CD．

点评 本题考查了热化学方程式书写方法，化学平衡影响因素分析，电解质溶液中离子浓度关系的应用判断，掌握基础是关键，题目难度中等．