Question

3．現有在室溫的條件下，pH均為3的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液，回答下列問題：
（1）兩溶液中c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-14．
（2）各取5mL上述溶液，分別加水稀釋至50mL，pH較大的是H₂SO₄溶液．
（3）各取5mL上述溶液，分別加熱到90℃，pH較小的是NH₄Cl溶液．
（4）兩溶液中由水電離出的c（H⁺）分別為：H₂SO₄溶液：1×10^-11mol∕L；NH₄Cl溶液：1×10^-3mol∕L．

Answer 1

分析 （1）室溫下水的離子積為1×10^-14；
（2）強酸溶液稀釋，氫離子濃度隨體積增大呈比例減小；而氯化銨溶液稀釋促進銨根離子的水解，水解出更多氫離子，故氫離子濃度下降較慢；
（3）氯化銨水解過程是吸熱反應，加熱溶液，促進水解氫離子濃度變大，硫酸溶液加熱，氫離子濃度基本不變；
（4）硫酸中的氫氧根離子是水電離的，氯化銨溶液中的氫離子是水電離的，據此進行計算；

解答 解：（1）室溫下兩溶液中水的離子積Kw=c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-14，與溶液的種類無關．故答案為：1×10^-14；
（2）室溫的條件下，pH均為3的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液，各取5mL上述溶液，分別加水稀釋至50mL，稀釋10倍，硫酸溶液pH變?yōu)?；而氯化銨溶液中銨根離子水解促進，水解出更多的氫離子，故溶液中氫離子濃度減小的少，溶液pH小于4，即pH較大的是硫酸溶液；
故答案為：H₂SO₄；
（3）室溫的條件下，pH均為3的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液，各取5mL上述溶液，分別加熱到90℃，由于硫酸是強電解質，以及完全電離，故加熱后硫酸溶液中氫離子濃度不變，即pH不變；由于氯化銨的水解是吸熱反應，加熱促進水解，故水解出更多氫離子，導致氫離子濃度增大，故溶液pH變�。�
故答案為：NH₄Cl；
（4）室溫的條件下，pH均為3的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液中存在離子積常數，硫酸溶液中，c（H⁺）_酸×c（OH^-）_水=10^-14，則水電離的氫氧根離子的濃度c（OH^-）_水=1×10^-11mol∕L；氯化銨溶液中，c（H⁺）_水×c（OH^-）_水剩余=10^-14，則水電離的氫離子濃度為c（H⁺）_水=1×10^-3mol∕L，
故答案為：1×10^-11mol∕L；1×10^-3mol∕L．

點評 本題考查了鹽類水解的應用判斷、溶液pH的計算等知識，題目難度中等，明確溶液酸堿性與溶液pH的關系為解答關鍵，注意掌握鹽的水解原理及其影響因素．