题目
将0.20molNaOH和0.20molNH4NO3溶于足量水中,使溶液体积为1.0L已知Kb(NH3)=1.78×10-5,则此溶液的pH值为( )A. 10.28B. 11.28C. 9.28D. 12.28
将0.20molNaOH和0.20molNH4NO3溶于足量水中,使溶液体积为1.0L已知Kb(NH3)=1.78×10-5,则此溶液的pH值为( )
A. 10.28
B. 11.28
C. 9.28
D. 12.28
题目解答
答案
B. 11.28
解析
考查要点:本题主要考查盐与碱的中和反应、弱碱溶液pH的计算,以及对缓冲溶液的理解。
解题核心思路:
- 确定反应产物:NaOH与NH₄NO₃反应生成NH₃·H₂O和NaNO₃;
- 分析溶质组成:NaNO₃为强酸强碱盐,不水解;NH₃·H₂O为弱碱,需计算其解离产生的OH⁻浓度;
- 利用Kb计算pH:通过弱碱解离公式求OH⁻浓度,进而得pH。
破题关键:正确写出反应式,明确溶液中有效溶质为NH₃·H₂O,并忽略其他离子的水解影响。
反应分析
NaOH与NH₄NO₃反应:
$\text{NaOH} + \text{NH₄NO₃} \rightarrow \text{NaNO₃} + \text{NH₃·H₂O}$
反应后,溶液中主要溶质为NH₃·H₂O(浓度为0.20 mol/L)和NaNO₃(不水解)。
弱碱解离计算
NH₃·H₂O的解离平衡为:
$\text{NH₃·H₂O} \rightleftharpoons \text{NH₄⁺} + \text{OH⁻}$
Kb表达式:
$K_b = \frac{[NH₄⁺][OH⁻]}{[NH₃·H₂O]}$
假设解离度极小,近似$[NH₃·H₂O] \approx 0.20$,则:
$K_b \approx \frac{[OH⁻]^2}{0.20}$
代入$K_b = 1.78 \times 10^{-5}$:
$[OH⁻] = \sqrt{K_b \cdot 0.20} = \sqrt{1.78 \times 10^{-5} \times 0.20} \approx 1.887 \times 10^{-3} \, \text{M}$
pH计算
$\text{pOH} = -\log(1.887 \times 10^{-3}) \approx 2.725$
$\text{pH} = 14 - 2.725 = 11.275 \approx 11.28$