Question

19．已知25℃时，CH₃COOH和NH₃•H₂O的电离平衡常数分别为K_a（CH₃COOH）=l.7×10^-5mol/L，K_b（NH₃•H₂O）=1.7×l0^-5mol/L．现有常温下1mol/L的醋酸溶液和l mol/L的氨水，且知醋酸溶液的pH=a，试回答下列问题：
（1）醋酸溶液中存在的电离平衡用电离方程式表示为CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，
（2）将上述两种溶液等体积混合，所得溶液的pH=7．
（3）饱和氯化铵溶液显酸性，原因是（用离子方程式表示）NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；向饱和氯化铵溶液中加入少量Mg（OH）₂固体，固体完全溶解．甲、乙两位同学分别提出了不同的解释：
甲同学：由于NH₄⁺水解呈酸性，其H⁺结合Mg（OH）₂电离的OH^-，使Mg（OH）₂溶解
乙同学：由于Mg（OH）₂?Mg²⁺+2OH^-，NH₄⁺+OH^-?NH₃•H₂O，使Mg（OH）₂溶解．请你设计一个实验验证两位同学的解释往氢氧化镁悬浊液中加入是量醋酸铵溶液，若固体溶解，则乙解释合理，若不溶解，则甲解释合理．

Answer 1

分析 （1）醋酸是弱电解质，在水溶液里部分电离生成醋酸根离子和氢离子；
（2）醋酸和一水合氨的电离平衡常数相等，则醋酸根离子和铵根离子水解程度相等，等体积等浓度的氨水和醋酸恰好完全反应生成醋酸铵，溶液呈中性；
（3）氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液呈酸性；
为了证明Mg（OH）₂悬浊液与氯化铵溶液的反应原理，可加入醋酸铵溶液检验，因醋酸铵溶液呈中性，如甲同学的解释正确，则氢氧化镁不溶解，如氢氧化镁溶解，则乙同学的解释正确．

解答 解：（1）醋酸是弱电解质，在水溶液里部分电离生成醋酸根离子和氢离子，电离方程式为：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，故答案为：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺；
（2）醋酸和一水合氨的电离平衡常数相等，则醋酸根离子和铵根离子水解程度相等，等体积等浓度的氨水和醋酸恰好完全反应生成醋酸铵，由于醋酸根离子和铵根离子水解程度相等，所以溶液呈中性，pH=7，故答案为：7；
（3）氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液呈酸性，水解离子方程式为NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，其检验方法为：往氢氧化镁悬浊液中加入是量醋酸铵溶液，若固体溶解，则乙解释合理，若不溶解，则甲解释合理，
故答案为：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；往氢氧化镁悬浊液中加入是量醋酸铵溶液，若固体溶解，则乙解释合理，若不溶解，则甲解释合理．

点评 本题以弱电解质的电离及盐类水解为载体考查了性质实验方案设计，根据物质的性质设计实验，同时考查学生实验探究、操作能力和分析能力，难度中等．