| 盐溶液微粒间的三大守恒原理的理解及应用 题目答案及解析

稿件来源:高途

| 盐溶液微粒间的三大守恒原理的理解及应用题目答案及解析如下,仅供参考!

选修四

第三章 水溶液中的离子平衡

第三节 盐类的水解

盐溶液微粒间的三大守恒原理的理解及应用

已知:常温下,${{K}_{\text{a}}}\left( \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{COOH} \right)={{K}_{\text{b}}}\left( \text{N}{{\text{H}}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)=1.8\times {{10}^{-5}}$${{K}_{\text{sp}}}\left[ \text{Mg}{{\left( \text{OH} \right)}_{2}} \right]=5.6\times {{10}^{-12}}$,下列说法不正确的是$(\qquad)$

["

$0.1\\;\\rm \\text{mol}\\cdot {{\\text{L}}^{-1}}\\text{ C}{{\\text{H}}_{3}}\\text{COONa}$溶液中滴加少量稀盐酸至中性,则$c\\left( \\text{C}{{\\text{H}}_{3}}\\text{COOH} \\right)=c\\left( \\text{C}{{\\text{l}}^{-}} \\right)$

","

$0.1\\;\\rm \\text{mol}\\cdot {{\\text{L}}^{-1}}\\text{ C}{{\\text{H}}_{3}}\\text{COON}{{\\text{H}}_{4}}$溶液中与纯水中水电离产生的$c\\left( {{\\text{H}}^{+}} \\right)$比为$\\text{1}{{\\text{0}}^{\\text{5}}}\\text{:9}$

","

$\\text{M}{{\\text{g}}^{\\text{2+}}}\\left( \\text{aq} \\right)\\text{+2N}{{\\text{H}}_{\\text{3}}}\\cdot {{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{O}\\left( \\text{aq} \\right)\\rightleftharpoons \\text{Mg}{{\\left( \\text{OH} \\right)}_{\\text{2}}}\\left( \\text{s} \\right)\\text{+2NH}_{\\text{4}}^{+}\\left( \\text{aq} \\right)\\qquad{K}\\approx \\text{57}\\text{.9}$

","

${{\\left( \\text{N}{{\\text{H}}_{4}} \\right)}_{2}}\\text{S}{{\\text{O}}_{4}}$溶液中,$c\\left( {{\\text{H}}^{+}} \\right)=\\dfrac{{{K}_{\\text{w}}}c\\left( \\text{NH}_{4}^{+} \\right)}{{{K}_{\\text{b}}}\\left(\\rm N{{H}_{3}}\\cdot {{\\text{H}}_{2}}\\text{O} \\right)\\left[ 2 {c}\\left( \\text{SO}_{4}^{2-} \\right)-c\\left( \\text{NH}_{4}^{+} \\right) \\right]}$

"]
[["B"]]

$\rm A$.向$\rm 0.1$ $\rm mol/L$ $\rm CH_{3}COONa$溶液中滴加稀盐酸至中性$\rm (pH=7)$,则$c\left( \rm {{\text{H}}^{+}} \right)=c\left( \rm O{{H}^{-}} \right)$,根据电荷守恒$c\left( \rm N{{a}^{+}} \right)+c\left( \rm {{\text{H}}^{+}} \right)=c\left( \rm C{{H}_{3}}CO{{O}^{-}} \right)+c\left( \rm O{{H}^{-}} \right)+c\left( \rm C{{l}^{-}} \right)$和物料守恒${c\rm (Na^{+})}=c{\rm (CH_{3}COOH)}+c\rm (CH_{3}COO^{-})$,可得出结论:$c\left( \rm \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{COOH} \right)=c\left( \rm \text{C}{{\text{l}}^{-}} \right)$$\rm A$正确;

$\rm B$$\rm C{{H}_{3}}CO{{O}^{-}}+NH_{4}^{+}+{{\text{H}}_{2}}\text{O}\rightleftharpoons C{{H}_{3}}COOH+N{{H}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O}$$K=\dfrac{c\left( \rm N{{H}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)\times c\left( \rm C{{H}_{3}}COOH \right)}{c\left( \rm NH_{4}^{+} \right)\times c\left( \rm C{{H}_{3}}CO{{O}^{-}} \right)}=\dfrac{c\left( \rm N{{H}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)\times c\left( \rm C{{H}_{3}}COOH \right)\times {{K}_{\text{w}}}}{c\left( \rm NH_{4}^{+} \right)\times c\left( \rm C{{H}_{3}}CO{{O}^{-}} \right)\times c\left( \rm {{\text{H}}^{+}} \right)\times c\left( \rm O{{H}^{-}} \right)}=\dfrac{{{K}_{\text{w}}}}{{{K}_{\text{a}}}\left( \rm C{{H}_{3}}COOH \right)\times {{K}_{\text{b}}}\left( \rm N{{H}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)}\rm =\dfrac{{{10}^{-14}}}{{{\left( \rm 1.8\times {{10}^{-5}} \right)}^{2}}}$

列三段式:$\begin{matrix}\rm C{{H}_{3}}CO{{O}^{-}} & + &\rm NH_{4}^{+} & + &\rm {{{H}}_{2}}{O} & \rightleftharpoons &\rm C{{H}_{3}}COOH & + &\rm N{{H}_{3}}\cdot {{{H}}_{2}}{O} \\ 0.1 & {} & 0.1 & {} & {} & {} & 0 & {} & 0 \\ {x} & {} & {x} & {} & {} & {} & {x} & {} & {x} \\ 0.1-{x} & {} & 0.1-{x} & {} & {} & {} & {x} & {} & {x} \\ \end{matrix}$,则$\dfrac{{{{x}}^{2}}}{{{\left( 0.1-{x} \right)}^{2}}}=\dfrac{{{10}^{-14}}}{{{\left( \rm 1.8\times {{10}^{-5}} \right)}^{2}}}$,解得${x}=\dfrac{1}{1800}$,溶液中水电离产生的$c\left( \rm {{{H}}^{+}} \right)$等于溶液中$c\left( \rm C{{H}_{3}}COOH \right)=c\left( \rm N{{H}_{3}}\cdot {{{H}}_{2}}{O} \right)$,则$0.1\;\rm {mol}\cdot {{{L}}^{-1}}\;{C}{{{H}}_{3}}{COON}{{{H}}_{4}}$溶液中与纯水中水电离产生的$\rm c(H^{+})$比值为$\dfrac{1}{1800}:{{10}^{-7}}={{10}^{5}}:18$$\rm B$错误;

$\rm C$.该反应的$K=\dfrac{{{c}^{2}}\left( \rm NH_{\text{4}}^{+} \right)}{c\left( \rm \text{M}{{\text{g}}^{\text{2+}}} \right)\times {{c}^{2}}\left( \rm N{{H}_{\text{3}}}\cdot {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O} \right)} =\dfrac{{{c}^{2}}\left( \rm NH_{\text{4}}^{+} \right)\times {{c}^{2}}\left( \rm O{{H}^{-}} \right)}{c\left( \rm \text{M}{{\text{g}}^{\text{2+}}} \right)\times {{c}^{2}}\left( \rm O{{H}^{-}} \right)\times {{c}^{2}}\left( \rm N{{H}_{\text{3}}}\cdot {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O} \right)} =\dfrac{K_{\text{b}}^{2}\left( \rm N{{H}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)}{{{K}_{\text{sp}}}\left[\rm Mg{{\left( \rm OH \right)}_{2}} \right]}=\dfrac{{{\left( \rm 1.8\times {{10}^{-5}} \right)}^{2}}}{5.6\times {{10}^{-12}}}\approx 57.9$$\rm C$正确;

$\rm D$$\text{NH}_{4}^{+}$会水解:$\text{NH}_{4}^{+}+{{\text{H}}_{2}}\text{O}\rightleftharpoons \text{N}{{\text{H}}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O}+{{\text{H}}^{+}}$水解常数${{K}_{\text{h}}}$为:${{K}_{\text{h}}}=\dfrac{c\left( \rm {{\text{H}}^{+}} \right)\times c\left( \rm N{{H}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)}{c\left( \rm NH_{\text{4}}^{+} \right)}=\dfrac{{{K}_{\text{w}}}}{{{K}_{\text{b}}}\left( \rm N{{H}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)}$,整理得到:$c\left( \rm {{\text{H}}^{+}} \right)=\dfrac{{{K}_{\text{w}}}\times c\left( \rm NH_{\text{4}}^{+} \right)}{{{K}_{\text{b}}}\left( \rm N{{H}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)\times c\left( \rm N{{H}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)}$,由物料守恒可知,$c\left( \rm NH_{4}^{+} \right)+c\left( \rm N{{H}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)=2c\left( \rm SO_{4}^{2-} \right)$,代入上式,即可得到$c\left( \rm {{\text{H}}^{+}} \right)=\dfrac{{{K}_{\text{w}}}c\left( \rm \text{NH}_{4}^{+} \right)}{{{K}_{\text{b}}}\left( \rm N{{H}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)\left[ 2c\left( \rm \text{SO}_{4}^{2-} \right)-c\left( \rm \text{NH}_{4}^{+} \right) \right]}$$\rm D$正确。

故选:$\rm B$

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