Question

16．氮元素是植物生長所需的重要元素．將尿素施入土壤后，大部分是通過轉(zhuǎn)化為碳酸銨或碳酸氫銨后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，轉(zhuǎn)化為碳酸銨．已知弱電解質(zhì)在水中的電離平衡常數(shù)（25℃）如下表：

弱電解質(zhì)	H2CO3	NH3•H2O
電離平衡常數(shù)	Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11	1.77×10-5

現(xiàn)有常溫下0.1mol•L^-1的（NH₄）₂CO₃溶液，
（1）你認為該溶液呈堿性（填“酸”、“中”、“堿”），原因是由于NH₃•H₂O的電離平衡常數(shù)大于HCO₃^-的電離平衡常數(shù)，因此CO₃^2-水解程度大于NH₄⁺水解程度，溶液中c （OH^-）＞c（H⁺），溶液呈堿性．
（2）就該溶液中粒子之間有下列關(guān)系式，你認為其中正確的是CD．
A．c （NH₃•H₂O）＞c （NH₄⁺）＞c （CO₃^2-）＞c （HCO₃^-）
B．c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+c（OH^-）+c（CO₃^2-）
C．c （CO₃^2-）+c （HCO₃^-）+c （H₂CO₃）=0.1mol•L^-1
D．c （NH₄⁺）+c （NH₃•H₂O）=2c （CO₃^2-）+2c （HCO₃^-）+2c （H₂CO₃）

Answer 1

分析 （1）依據(jù)弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)比較弱電解質(zhì)強弱，鹽類水解原理分析判斷溶液酸堿性；
（2）依據(jù)溶液中離子性質(zhì)，電荷守恒、物料守恒、離子濃度大小比較的方法分析選擇．

解答 解：（1）分析電離平衡常數(shù)可知電離程度，NH₃•H₂O＞H₂CO₃＞HCO₃^-，對應(yīng)鹽水解程度NH₄⁺＜HCO^3-＜CO₃^2-，常溫下0.1mol•L^-1的（NH₄）₂CO₃溶液呈堿性，由于NH₃•H₂O的電離平衡常數(shù)大于HCO₃^-的電離平衡常數(shù)，因此CO₃^2-水解程度大于NH₄⁺水解程度，溶液中c （OH^-）＞c（H⁺），溶液呈堿性；
故答案為：堿；由于NH₃•H₂O的電離平衡常數(shù)大于HCO₃^-的電離平衡常數(shù)，因此CO₃^2-水解程度大于NH₄⁺水解程度，溶液中c （OH^-）＞c（H⁺），溶液呈堿性；
（2）A．溶液中銨根離子濃度大于碳酸根離子濃度，碳酸根離子水解程度大于銨根離子水解程度，所以溶液中離子濃度大小為：c（NH₄⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（NH₃•H₂O），故A錯誤；
B．溶液中存在電荷守恒為：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+c（OH^-）+2c（CO₃^2-），故B錯誤；
C．依據(jù)溶液中物料守恒得到：c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）=0.1mol•L^-1 ，故C正確；
D．依據(jù)溶液中物料守恒，n（N）：n（C）=2：1，結(jié)合溶液中離子種類和守恒關(guān)系得到：c（NH₄⁺）+c（NH₃•H₂O）=2c（CO₃^2-）+2c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃），故D正確；
故答案為：CD．

點評 本題考查了熱化學(xué)方程式書寫方法，化學(xué)平衡影響因素分析，電解質(zhì)溶液中離子濃度關(guān)系的應(yīng)用判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．