题目
用0.10 mol·L⁻¹ HCl滴定0.10 mol·L⁻¹ NH₃至计量点时的质子平衡方程是( )A. [mathrm(H)^+]=[mathrm(OH)^-]+0.05-[mathrm(NH)_3]B. [mathrm(H)^+]=[mathrm(OH)^-]-0.05+[mathrm(NH)_4^+]C. [mathrm(H)^+]=[mathrm(OH)^-]+[mathrm(NH)_3]D. [mathrm(H)^+]+[mathrm(NH)_4^+]=[mathrm(OH)^-]
用0.10 mol·L⁻¹ HCl滴定0.10 mol·L⁻¹ NH₃至计量点时的质子平衡方程是( )
A. $[\mathrm{H}^+]=[\mathrm{OH}^-]+0.05-[\mathrm{NH}_3]$
B. $[\mathrm{H}^+]=[\mathrm{OH}^-]-0.05+[\mathrm{NH}_4^+]$
C. $[\mathrm{H}^+]=[\mathrm{OH}^-]+[\mathrm{NH}_3]$
D. $[\mathrm{H}^+]+[\mathrm{NH}_4^+]=[\mathrm{OH}^-]$
题目解答
答案
C. $[\mathrm{H}^+]=[\mathrm{OH}^-]+[\mathrm{NH}_3]$
解析
本题考查酸碱滴定中计量点时质子平衡方程的书写,解题的关键在于明确计量点时溶液的组成,然后根据质子得失情况列出质子平衡方程。
步骤一:分析计量点时溶液的组成
用$0.10\ mol\cdot L^{-1}\ HCl$滴定$0.10\ mol\cdot L^{-1}\ NH_{3}$至计量点时,$HCl$与$NH_{3}$恰好完全反应,生成$NH_{4}Cl$。此时溶液的体积变为原来的$2$倍,$NH_{4}Cl$的浓度为$c(NH_{4}Cl)=\frac{0.10\ mol\cdot L^{-1}}{2}=0.05\ mol\cdot L^{-1}$。
步骤二:确定参考水准
在$NH_{4}Cl$溶液中,参与质子转移的物质主要是$NH_{4}^{+}$和$H_{2}O$,所以选择$NH_{4}^{+}$和$H_{2}O$作为参考水准。
步骤三:分析质子得失情况
- $NH_{4}^{+}$会发生解离:$NH_{4}^{+}\rightleftharpoons NH_{3}+H^{+}$,每解离一个$NH_{4}^{+}$会产生一个$H^{+}$和一个$NH_{3}$。
- $H_{2}O$会发生自偶电离:$H_{2}O\rightleftharpoons H^{+}+OH^{-}$,每电离一个$H_{2}O$会产生一个$H^{+}$和一个$OH^{-}$。
步骤四:列出质子平衡方程
根据质子得失守恒,溶液中得质子产物的总浓度等于失质子产物的总浓度。得质子产物为$H^{+}$,失质子产物为$OH^{-}$和$NH_{3}$,所以质子平衡方程为$[H^{+}]=[OH^{-}]+[NH_{3}]$。