Question

在某温度下，把1.0mol NH₃溶于水中配成1L溶液，测得溶液中OH^-浓度和时间的图象如下：

①求该温度时，氨水的电离平衡常数K（写出计算过程，结果保留三位有效数字）
②在t₁时刻时再加入H₂O配成2L溶液，在t₂时刻时重新达到平衡，请在坐标系中画出t₁～t₂时间内OH^-浓度随时间变化的曲线．
③将a mol/L的盐酸和b mol/L氨水等体积混合，所得溶液呈中性（忽略混合前后溶液体积的变化），则混合后溶液中：c（NH₃?H₂O）=

 

．（用含有a、b的式子表示）

Answer 1

考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,弱电解质在水溶液中的电离平衡

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：①由图可知OH^-平衡浓度为0.02mol/L，NH₃?H₂O起始浓度为1.0mol/L，依据电离平衡常数概念列式计算；
②在t₁时刻再加入H₂O配成2L溶液，加水稀释氢氧根离子浓度减小，一水合氨是弱电解质存在电离平衡，促进电离氢氧根离子略增加，于t₂时刻重新达到平衡氢氧根离子浓度减小；
③将a mol?L^-1的盐酸与b mol?L^-1的氨水等体积混合，反应后溶液显中性，溶液中c（OH^-）=1×10^-7mol/L，根据K=

c(NH4+)c(OH-)

c(NH3?H2O)

计算．

解答： 解：①在某温度下，把1.00mol NH₃溶于水中配成1.00L溶液，测得溶液中OH^-浓度和时间的图象中平衡状态下氢氧根离子浓度为0.02mol/L；
平衡常数K=

c(NH4+)c(OH-)

c(NH3?H2O)

=

0.02mol/L×0.02mol/L

1mol/L-0.02mol/L

=4.00×10^-4；
答：氨水的电离平衡常数K=4.00×10^-4；
②在t₁时刻再加入H₂O配成2L溶液，加水稀释氢氧根离子浓度减小，一水合氨是弱电解质存在电离平衡，促进电离氢氧根离子略增加，于t₂时刻重新达到平衡氢氧根离子浓度减小，加入稀释，电离平衡常数不变，达到平衡时

c(NH4+)c(OH-)

c(NH3?H2O)

=

x2

0.5mol/L-x

=4.00×10^-4，x=0.014mol/L，
画出的图象为，答：t₁～t₂时间内OH^-浓度随时间变化的曲线为；
③求混合后溶液中剩余氨水浓度设为C，依据平衡常数概念计算，将a mol?L^-1的盐酸与b mol?L^-1的氨水等体积混合，反应后溶液显中性，溶液中c（OH^-）=1×10^-7mol/L，c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=

b

2

mol/L，c=

a

2

mol/L-

b

2

mol/L=

a-b

2

mol/L，故答案为：

a-b

2

mol/L．

点评：本题考查酸碱混合的定性判断和计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握计算公式的运用，难度不大．