题目

11.已知氨水的浓度为 .20molcdot (dm)^-3-|||-(1)求该溶液中的 ^- 的浓度、pH和氨的解离度。-|||-(2)在上述溶液中加入NH4Cl晶体,使其溶解后NH4Cl的浓度为 .20molcdot (dm)^-3 求所-|||-得溶液的 ^- 的浓度、pH和氨的解离度。-|||-(3)比较上述(1)、(2)两小题的计算结果,说明了什么?

题目解答

答案

解析

考查要点：本题主要考查弱碱（氨水）的解离平衡、同离子效应的应用以及溶液pH的计算。
解题思路：

  1. 第（1）题：利用弱碱解离公式计算OH⁻浓度、pH和解离度，核心公式为 $[OH^-] = \sqrt{K_b \cdot c}$。
  2. 第（2）题：加入NH4Cl后，NH4+通过同离子效应抑制NH3解离，此时需用 $K_b = \frac{[NH_4^+][OH^-]}{[NH_3]}$ 计算OH⁻浓度。
  3. 第（3）题：通过对比两小题结果，说明同离子效应对弱碱解离度的影响。

第（1）题：纯氨水的性质

计算OH⁻浓度

根据弱碱解离公式：
$[OH^-] = \sqrt{K_b \cdot c} = \sqrt{1.77 \times 10^{-5} \cdot 0.20} \approx 1.9 \times 10^{-3} \, \text{mol/dm}^3$

计算pH

$\text{pOH} = -\log[OH^-] = -\log(1.9 \times 10^{-3}) \approx 2.72$
$\text{pH} = 14 - \text{pOH} = 14 - 2.72 = 11.28 \approx 11.3$

计算解离度

$\alpha = \frac{[OH^-]}{c} = \frac{1.9 \times 10^{-3}}{0.20} = 0.0095 \approx 0.95\%$

第（2）题：加入NH4Cl后的溶液性质

建立解离平衡式

NH3的解离受NH4+的同离子效应抑制，平衡式为：
$K_b = \frac{[NH_4^+][OH^-]}{[NH_3]}$
代入已知条件 $[NH_4^+] = 0.20 \, \text{mol/dm}^3$，$[NH_3] = 0.20 \, \text{mol/dm}^3$：
$1.77 \times 10^{-5} = \frac{0.20 \cdot [OH^-]}{0.20}$
解得：
$[OH^-] = 1.77 \times 10^{-5} \, \text{mol/dm}^3$

计算pH

$\text{pOH} = -\log(1.77 \times 10^{-5}) \approx 4.75$
$\text{pH} = 14 - 4.75 = 9.25 \approx 9.3$

计算解离度

$\alpha = \frac{[OH^-]}{c} = \frac{1.77 \times 10^{-5}}{0.20} = 8.85 \times 10^{-5} \approx 0.009\%$

第（3）题：对比分析

  1. OH⁻浓度：从 $1.9 \times 10^{-3}$ mol/dm³降至 $1.77 \times 10^{-5}$ mol/dm³，显著降低。
  2. pH：从11.3降至9.3，明显下降。
  3. 解离度：从0.95%降至0.009%，大幅减小。
    结论：加入NH4Cl后，同离子效应抑制了NH3的解离，说明弱碱的解离度随共轭酸浓度增加而减小。