题目
在下列各系统中,各加入约1.00gNH4CI固体并使其溶解,对所指定的性质(定性地影响如何?并简单指山原因(1)10cm30.10 moldm3HCl溶液(pH)(2)10cm30.10 mol dm3NH3水溶液(氨在水溶液中的解离度(3)10.0cm3纯水(pH)4)10.0cm3带有PbCl2沉淀的饱和溶液(PbCl2的溶解度
在下列各系统中,各加入约1.00gNH4CI固体并使其溶解,对所指定的性质(定性地
影响如何?并简单指山原因
(1)10cm30.10 moldm3HCl溶液(pH)
(2)10cm30.10 mol dm3NH3水溶液(氨在水溶液中的解离度
(3)10.0cm3纯水(pH)
4)10.0cm3带有PbCl2沉淀的饱和溶液(PbCl2的溶解度
题目解答
答案

解析
本题主要考查了缓冲溶液、同离子效应以及弱电解质的解离平衡等知识点。解题的关键在于分析加入$NH_4Cl$固体后,溶液中各物质的浓度变化对指定性质的影响。
(1)$10cm^3 0.10 mol\cdot dm^{-3}HCl$溶液($pH$)
- 知识点:缓冲溶液的概念。
- 思路:$HCl$是强酸,在水溶液中完全解离,$NH_4Cl$溶解后产生$NH_4^+$,$NH_4^+$是弱酸。当向$HCl$溶液中加入$NH_4Cl$时,溶液中存在大量的$H^+$和少量的$NH_4^+$,它们构成了缓冲体系。缓冲溶液能够抵抗少量外来酸碱的影响,,保持溶液的$pH$基本不变。
- 解析:$HCl$完全解离:$HCl(aq)\rightarrow H^+(aq)+Cl^-(aq)$,$NH_4Cl$溶解:$NH_4Cl(s)\rightarrow NH_4^+(aq)+Cl^-(aq)$。由于$HCl$提供的$H^+$浓度远大于$NH_4^+$解离产生的$H^+$浓度,所以加入$NH_4Cl$后,溶液中$H^+$浓度基本不变,根据$公式:\(pH = -\log[H^+]$),$pH$保持恒定。
(2)$10cm^3 0.10 mol\cdot dm^{-3}NH_3$水溶液(氨在水溶液中的解离度)
- 知识点:同离子效应。
- 思路:$NH_3$在水溶液中存在解离平衡:$NH_3(aq)+H_2O(l)\rightleftharpoons NH_4^+(aq)+OH^-(aq)$。当加入$NH_4Cl$固体后,$NH_4Cl$完全解离产生$NH_4^+$,使得溶液中$NH_4^+$浓度增大。根据勒夏特列原理,平衡会向减弱这种改变的方向移动,即逆向移动,从而抑制了$NH_3$的解离,导致氨在水溶液中的解离度降低。
- 解析:加入$NH_4Cl$后,$NH_4^+$浓度增大,平衡逆向移动,$NH_3$的解离受到抑制,解离度降低。
(3)$10.0cm^3$纯水($pH$)
- 知识点:弱电解质的解离。
- 思路:$NH_4Cl$溶解后产生$NH_4^+$,$NH_4^+$是弱酸,在水溶液中会发生解离:$NH_4^+(aq)+H_2O(l)\rightleftharpoons NH_3\cdot H_2O(aq)+H^+(aq)$。这会使溶液中$H^+$浓度增大。
- 解析:根据$pH = -\log[H^+]$,$H^+$浓度增大,$pH$变小。
(4)$10.0cm^3$带有$PbCl_2$沉淀的饱和溶液($PbCl_2$的溶解度)
- 知识点:同离子效应。
- 思路:$PbCl_2$在水溶液中存在溶解平衡:$PbCl_2(s)\rightleftharpoons Pb^{2 + }(aq)+2Cl^-(aq)$。当加入$NH_4Cl$固体后,$NH_4Cl$完全解离产生$Cl^-$,使得溶液中$Cl^-$浓度增大。根据勒夏特列原理,平衡会向减弱这种改变的方向移动,即逆向,从而使$PbCl_2$的溶解受到抑制,溶解度降低。
- 解析:加入$NH_4Cl$后,$Cl^-$浓度增大,平衡逆向移动,$PbCl_2$的溶解受到抑制,溶解度降低。