电解质溶液及其应用
1.下列说法不正确的是( )
A.常温下,在0.1 mol·L-1的HNO3溶液中,由水电离出的c(H+)<
B.浓度为0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液:c(H2CO3)>c(CO)
C.25 ℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D.冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小
答案 D
2.0.1 mol/L的氨水10 mL,加蒸馏水稀释到1 L后,下列变化中正确的是( )
①NH3·H2O电离程度增大 ②c(NH3·H2O)增大
③NH数目增多 ④c(OH-)增大 ⑤溶液导电能力增强 ⑥增大
A.①②③ B.①③⑤ C.①③⑥ D.②④⑥
解析 氨水加水稀释,电离程度增大,则c(NH3·H2O)减小,NH数目增多,①对、②错、③对;溶液中c(OH-)减小,④错;溶液稀释时c(NH)、c(OH-)均减小,溶液导电能力减弱,⑤错;根据Kb=,则=,由于温度不变,Kb不变,而c(OH-)减小,则增大,⑥正确。综上,应选C。
4.室温下,0.1 mol·L-1的某二元酸H2A溶液中,可能存在的含A粒子(H2A、HA-、A2-)的物质的量分数随pH变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.H2A的电离方程式:H2AH++HA-
B.pH=5时,在NaHA和Na2A的混合溶液中:c(HA-)∶c(A2-)=1∶100
C.等物质的量浓度的NaHA和Na2A溶液等体积混合,离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)
D.Na2A溶液必存在c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+2c(H2A),各粒子浓度均大于0
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答案 B
5.有如下三种盐的溶液:①(NH4)2SO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2Fe(SO4)2,下列说法正确的是( )
A.若三种盐的物质的量浓度相等,则溶液中c(NH):②>③>①
B.若三种溶液中c(NH)相等:则盐的物质的量浓度最大的是①
C.若②、③中盐的物质的量浓度相等,则二者的pH相等
D.若①中c(SO)和②中c(SO)相等,则溶液中c(NH)+c(NH3·H2O)也相等
解析 三种盐的溶液中,①中两种离子均可水解且相互促进,②中只有NH能水解;③中两种阳离子均能水解但彼此抑制,因此当盐的物质的量浓度相等时,相对于②,①中NH水解程度大,③中NH水解程度小,A项错误;当溶液中c(NH)相等时,则①中盐的物质的量浓度最大,B项正确;由于③中有两种离子水解,因此②、③的pH不同,C项错误;由于SO能水解而SO不能水解,故(NH4)2SO3与(NH4)2SO4的初始物质的量浓度不同,由物料守恒知,两种溶液中c(NH)+c(NH3·H2O)也不同,D项错误。
答案 B
11.某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下的归纳总结(均在常温下):
①常温下,pH=1的强酸溶液,加水稀释后,溶液中各离子的浓度一定降低
②pH=2的盐酸与pH=1的盐酸,c(H+)之比为2∶1
③25 ℃时,AgCl固体在等体积、等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度不同
④NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7,则c(Na+)=2c(SO)
⑤已知醋酸电离平衡常数为Ka;醋酸根水解常数为Kh;水的离子积为Kw,则三者关系为:Ka·Kh=Kw
⑥甲、乙两溶液都是强电解质,已知甲溶液pH是乙溶液pH的两倍,则甲、乙两溶液等体积混合,混合液pH可能等于7
其归纳正确的是( )
A.全部 B.③⑤⑥ C.④⑤⑥ D.①②④
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答案 B
12.下列说法正确的是( )
A.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的NaOH的物质的量相等
B.若NaHA溶液的pHc(X-)>c(H+)>c(OH-)
解析 A项,根据溶液的电中性原则,0.1 mol·L-1的HCOOH溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+),正确;B项,等量的CO和HCO均以水解为主,且CO的一级水解程度大于二级水解程度,即>1,,正确;C项,根据溶液中的电荷守恒,0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中:c
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(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),正确;D项,混合溶液中的粒子浓度的关系不符合电荷守恒,且不知X-水解程度和HX电离程度相对强弱,无法比较混合溶液中的粒子浓度的关系,错误。
答案 D
18.下列溶液中微粒的浓度关系不正确的是( )
A.NaClO溶液中:c(Na+)=c(HClO)+c(ClO-)
B.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合,所得溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(H+)>c(OH-)
C.将25 mL 0.2 mol/L的盐酸与100 mL 0.1 mol/L的氨水混合,所得溶液中:c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
D.将0.1 mol/L的Na2S溶液与0.1 mol/L的NaHS溶液等体积混合,所得溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
答案 B
19.25 ℃时,取浓度均为0.1 mol·L-1的醋酸溶液和氨水各20 mL,分别用0.1 mol·L-1 NaOH溶液、0.1 mol·L-1盐酸进行中和滴定,滴定过程中pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ,滴加10 mL溶液时:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.曲线Ⅰ,滴加20 mL溶液时:c(Cl-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)
C.曲线Ⅱ,所滴加溶液在10~20 mL之间时存在:c(NH)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)
D.曲线Ⅱ,滴加10 mL溶液时:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2[c(H+)-c(OH-)]
解析 曲线Ⅰ表示在氨水中滴加盐酸,滴加盐酸到20 mL时,恰好反应生成NH4Cl,NH水解使溶液显酸性,A、B项错误。曲线Ⅱ表示在醋酸中滴加NaOH溶液,C项错误;滴加10 mL溶液时,得到等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,根据物料守恒得:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+
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),根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),将此两式合并可得D中等式。
答案 D
20.已知某温度下,Ksp(AgCl)=1.56×10-10 mol2·L-2,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12 mol3·L-3,下列叙述正确的是( )
A.向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液,氯化银的Ksp减小
B.向2.0×10-4 mol·L-1的K2CrO4溶液中加入等体积的2.0×10-4 mol·L-1 AgNO3溶液,则有Ag2CrO4沉淀生成
C.将一定量的AgCl和Ag2CrO4固体混合物溶于蒸馏水中,充分溶解后,静置,上层清液中Cl-的物质的量浓度最大
D.将0.001 mol·L-1的AgNO3溶液逐滴滴入0.001 mol·L-1的KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4的混合溶液中,则先产生AgCl沉淀
答案 D
21.常温下,用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是( )
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A.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.点②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
答案 D
22.已知:pAg=-lg{c(Ag+)},Ksp(AgCl)=1×10-12。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位:mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是[提示:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)]( )
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.图中x点的坐标为(100,6)
C.图中x点表示溶液中Ag+被恰好完全沉淀
D.把0.1 mol·L-1的NaCl换成0.1 mol·L-1 NaI则图像在终点后变为虚线部分
解析 当氯化钠溶液的体积是0时,pAg=0,所以硝酸银溶液的浓度是1.0 mol/L的,选项A不正确;pAg=6时,二者恰好反应,所以氯化钠溶液的体积是100 mL,选项B正确;当溶液中离子的浓度小于1.0×10-5 mol/L时即可以认为沉淀达到完全,而x点溶液中银离子的浓度是1.0×10-6 mol/L,所以选项C不正确;由于碘化银的溶解度小于氯化银的,所以如果换成0.1 mol·L-1NaI,则图像在终点后应该变为在实线的左侧,选项D不正确,答案选B。
答案 B
23.下列说法不正确的是( )
A.常温下,在0.1 mol·L-1的HNO3溶液中,由水电离出的c(H+)<
B.浓度为0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液:c(H2CO3)>c(CO)
C.25 ℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D.冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小
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解析:在0.1 mol·L-1的HNO3溶液中,由水电离出的c(H+)为10-13 mol/Lc(CO),B正确;温度不变,AgCl固体的溶度积不变,C正确;冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性先增大后减小,醋酸的电离程度增大,溶液的pH增大,D错误。
答案:D
24.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如下图,下列说法正确的是( )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
答案:C
25.25 ℃时,用0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,当滴加V mL CH3COOH溶液时,混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的电离平衡常数为Ka,忽略混合时溶液体积的变化,下列关系式正确的是( )
A.Ka = B.V=
C.Ka = D.Ka =
解析:若酸碱恰好完全反应,生成强碱弱酸盐,溶液显碱性,实际上混合溶液的pH=7,说明醋酸过量,在溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以c(Na+)=c(CH3COO-)=mol/L,c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,根据原子守恒,c(CH3COOH)= mol/L,Ka=[c(H+)×[c(CH3COO-)]÷c(CH3COOH)=。
答案:A
26.温度25 ℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lg c(S2-
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)与lg c(M2+)关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
B.25 ℃时,Ksp(CuS)约为1×10-35
C.向100 mL浓度均为10-5 mol/L Zn2+、Cu2+的混合溶液中逐滴加入10-4mol/L的 Na2S溶液,Cu2+先沉淀
D.向Cu2+浓度为10-5mol/L废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出
答案:A
27.室温下,下列说法中正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的NaHA溶液pH=1则有:c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+2c(A2-)
B.向NaAlO2溶液中逐滴加入稀盐酸至沉淀恰好消失时:c(Cl-)=3c(Al3+)
C.将a mol·L-1的醋酸溶液与0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合,溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-),醋酸的电离常数Ka=(用含a的代数式表示)
D.向NH4Cl溶液中加入少量等物质的量浓度的稀盐酸,则的值增大
【答案】D 【解析】0.1 mol·L-1的NaHA溶液pH=1,说明NaHA在水溶液中完全电离成Na+、H+和A2-,根据物料守恒有c(Na+)=c(A2-),A项错误;向NaAlO2溶液中逐滴加入稀盐酸至沉淀恰好消失,溶液中依次发生的反应为NaAlO2+HCl+H2O===NaCl+Al(OH)3↓和Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O,则溶液中c(Cl-)=4c(Al3+),B项错误;由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),已知溶液中c(CH3COO-)=c(Na+),则c(H+)=c(OH-),溶液显中性,即c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1,c(CH3COO-)=c(Na+)=0.005 mol·L-1,用含a的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka==
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,C项错误;向NH4Cl溶液中加入少量等浓度的稀盐酸,盐酸抑制NH水解,所以溶液中的值将增大,D项正确。
33.已知酒石酸在溶液中的微粒浓度和溶液pH的关系如图所示(图中酒石酸用H2T表示)。为测定某果汁浓缩液中酒石酸的含量(该果汁中不含其他酸),小明在实验室中用0.1 mol·L-1NaOH溶液对果汁(取样20 mL)进行滴定。利用传感器技术,测得滴加40 mL NaOH溶液时达到滴定终点。下列有关说法正确的是( )
A.Ka2(H2T)的数量级为10-6
B.滴定NaOH溶液10 mL时,溶液中存在c(Na+)=2c(H2T)+2c(HT-)+2c(T2-)
C.滴加NaOH溶液20 mL,此时溶液呈碱性
D.滴加NaOH溶液40 mL时,溶液中存在c(OH-)=2c(H2T)+c(HT-)+c(H+)
【答案】D
34.某含镍(NiO)废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4的工艺流程如图:
已知:①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图。
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②25 ℃时,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,HF的电离常数Ka=7.2×10-4,Ksp(MgF2)=7.4×10-11。
(1)加Na2CO3调节溶液的pH至5,得到废渣2的主要成分是________(填化学式)。
(2)Mg能与饱和NH4Cl溶液反应产生NH3,请用化学平衡移动原理解释(用必要的文字和离子方程式回答)
_______________________________________________________________________________。
(3)25 ℃时,1 mol·L-1的NaF溶液中c(OH-)=________mol·L-1(列出计算式即可)。NH4F溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(4)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3mol·L-1,当除镁率达到99%时,溶液中c(F-)=________mol·L-1。
溶液呈酸性。(4)当除镁率为99%时,溶液中c(Mg2+)=1%×1.85×10-3mol·L-1=1.85×10-5mol·L-1,则c(F-)=mol·L-1=2.0×10-3mol·L-1。
【答案】 (1)Fe(OH)3、Al(OH)3
(2)NH4Cl水解产生H+:NH+H2ONH3·H2O+H+,Mg与H+反应产生H2,使c(H+)减小,促进上述平衡向右移动,生成的NH3·H2O部分分解产生NH3,反应的离子方程式为Mg+2NH===Mg2++2NH3↑+H2↑
(3) 酸性
(4)2.0×10-3
35.用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
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Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100 mL 0.100 0 mol·L-1 NH4SCN标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 0.100 0 mol·L-1AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d.用0.100 0 mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
消耗NH4SCN标准
溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有_________________________________________________________。
(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是_________________________________________________________。
(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其目的是____________________________________________。
(4)b和c两步操作是否可以颠倒________,说明理由_____________________________________。
(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为______mL,测得c(I-)=________mol·L-1。
(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为_________________________________________________________。
(7)判断下列操作对c(I-)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果________。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果________。
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【答案】 (1)250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管
(2)避免AgNO3见光分解
(3)防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解)
(4)否(或不能) 若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点
(5)10.00 0.060 0
(6)用NH4SCN标准溶液进行润洗
(7)偏高 偏高
36.盐酸、醋酸和氨水是中学化学中常见的三种物质,某校实验小组利用浓盐酸、冰醋酸和浓氨水分别配制了浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液各100 mL并进行相关实验,据此回答下列问题:
(1)配制上述三种溶液的过程中会用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒,以及____________________。
(2)25℃时,利用pH试纸测得0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,则可以估算出醋酸的电离常数约为__________________;向10 mL此溶液中加入少量冰醋酸,忽略溶解过程中溶液温度和体积的微小变化,溶液中的值将_________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(3)将浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和氨水等体积混合,则:
①所得混合溶液显_______性(填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是___________________________(用离子方程式表示)。
②所得混合溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为_____________________________ ____。
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③25 ℃时,使用pH计测得此混合溶液的pH为a,则混合溶液中c(NH )=__________________mol·L-1(用含a的代数式表示,混合过程中溶液体积的微小变化忽略不计)。
(3)①浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和氨水等体积混合,恰好反应生成NH4Cl,NH4Cl是强酸弱碱盐,NH水解导致溶液显酸性,原因用离子方程式表示为NH+H2ONH3·H2O+H+。
②在氯化铵溶液中,NH水解导致溶液显酸性,所以离子浓度大小排序为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。
③氯化铵溶液中存在电荷电恒,c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-),因为pH=a,则c(H+)=10-a mol/L,c(OH-)=10a-14mol/L,c(Cl-)=0.05 mol/L,
则c(NH)=(0.05+10a-14-10-a) mol·L-1。
答案:(1)胶头滴管、100 mL容量瓶
(2)10-5 减小
(3)①酸性 NH+H2ONH3·H2O+H+
②c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
③0.05+10a-14-10-a
37.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
Ⅰ.已知H2A在水中存在以下平衡:H2A===H++HA-,HA-H++A2-。
(1)常温下NaHA溶液的pH________(填序号),原因是________________________。
A.大于7 B.小于7
C.等于7 D.无法确定
(2)某温度下,若向0.1 mol·L-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是________。
A.c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+)
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D.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol·L-1
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。若要使该溶液中Ca2+浓度变小,可采取的措施有____________________________________________。
A.升高温度 B.降低温度
C.加入NH4Cl晶体 D.加入Na2A固体
Ⅱ.含有Cr2O的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3 mol·L-1的Cr2O。为了使废水的排放达标,进行如下处理:
Cr2OCr3+、Fe3+Cr(OH3)、Fe(OH)3
(1)该废水中加入绿矾和H+,发生反应的离子方程式为_______。
(2)若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-13 mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为______________________________
(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)。
答案:Ⅰ.(1)B NaHA只能发生电离,不能发生水解
(2)BC (3)BD
Ⅱ.(1)Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O (2)3.0×10-6mol·L-1
38. (1)为了证明一水合氨是弱碱,甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。
①甲同学用pH试纸测得室温下0.10 mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,理由是_____________________________________________________________________________________。
②乙同学取10 mL 0.10 mol·L-1氨水,用pH试纸测出其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1 000 mL,再用pH试纸测出其pH为b,若要确认一水合氨是弱电解质,则a、b应满足的关系是____________(用等式或不等式表示)。
③丙同学取出10 mL 0.10 mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入NH4Cl晶体少量,观察到的现象是____________________,则证明一水合氨是弱电解质。
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(2)向25 mL 0.10 mol·L-1的盐酸中滴加氨水至过量,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是________。
a.c(Cl-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)
b.c(Cl-)>c(NH)=c(H+)>c(OH-)
c.c(NH)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
d.c(OH-)>c(NH)>c(H+)>c(Cl-)
(3)常温下,0.10 mol·L-1的NH4Cl溶液pH为5,则一水合氨的电离常数Kb=________。
答案 (1)①如果一水合氨是强碱,0.10 mol·L-1氨水的pH为13,溶液的pH=10