Question

（16分）

I. 磷酸（H3PO4）在水溶液中各種存在形式物質(zhì)的量分數(shù)δ隨pH的變化曲線如下圖：

①從圖中推斷NaH2PO4溶液呈 性(填“酸”、“堿”或“中”)，這說明 。

②在Na3PO4溶液中，c(Na+)/c(PO43—) 3（填“>”“=”“<”）；向該溶液中滴入幾滴濃KOH溶液后，c(Na+)/c(PO43-)的值減小，原因是 。

③羥基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一種重要的生物無機材料，有關(guān)反應(yīng)為：

5Ca(OH)2＋3H3PO4＝Ca5(PO4)3OH＋9H2O。下圖是生產(chǎn)羥基磷灰石時得到的實驗曲線，請計算磷酸的初始濃度為0.70mmol/L，pH=10.0條件下，反應(yīng)前10min內(nèi)磷酸的沉淀速率 。

II. 在某溫度下，把1.0mol NH3溶于水中配成1L溶液，測得溶液中OH－濃度和時間的圖像如下：

①求該溫度時，氨水的電離平衡常數(shù)K（寫出計算過程，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

②在t1時刻時再加入H2O配成2L溶液，在t2時刻時重新達到平衡，請在坐標系中畫出t1 ～t2時間內(nèi)OH－濃度隨時間變化的曲線。

③將a mol/L的鹽酸和b mol/L氨水等體積混合，所得溶液呈中性（忽略混合前后溶液體積的變化），則混合后溶液中：c(NH3·H2O)＝ 。（用含有a、b的式子表示）

 

Answer 1

I. ①酸 （1分）； H2PO4-在溶液中的電離程度大于水解程度。（1分）

② > （1分）， KOH抑制了PO43-的水解（1分）；③0.056mmol·/(L·min)（3分）

II. ①4.00×10-4

②如圖（2分） ③ mol/L （2分）

【解析】

試題分析：I. ①根據(jù)圖示可知H2PO4-存在的溶液的pH是2—7,所以NaH2PO4溶液呈酸性；這說明H2PO4-在溶液中的電離程度大于水解程度。②在Na3PO4溶液中，由于PO43—水解消耗，所以c(Na+)/c(PO43—)>3；向該溶液中滴入幾滴濃KOH溶液，由于c(OH-)增大，水解平衡逆向移動，c(PO43-)增大，所以c(Na+)/c(PO43-)的值減��；③在溶液的pH=10.0時，磷酸的沉淀率是80%，由于開始時磷酸的濃度是0.70mol/L,所以磷酸的沉淀速率是V=(0.70mol/L×80%)÷10min=0.056mmol·/(L·min)；II. ①求該溫度時，氨水的電離平衡常數(shù)K K=c(NH4+)?c(OH-)/c(NH3·H2O)=(0.02mol/L×0.02mol/L ) ÷1mol/L=4.00×10-4 mol/L；②②在t1時刻時再加入H2O配成2L溶液，由于濃度減小，所以離子的濃度減小，假如電離平衡不發(fā)生移動，則c(OH-)=0.01mol/L,而加水稀釋，平衡向電離的方向移動，所以c(OH-)有逐漸增大，到t2時刻時重新達到平衡。由于溫度不變，所以電離平衡常數(shù)不變，K=c(NH4+)?c(OH-)/c(NH3·H2O)= 4.00×10-4 mol/L，假設(shè)平衡時c(OH-)=x，則x2/0.5mol/L= 4.00×10-4 mol/L,所以x=1.4×10-2mol/L=0.014mol/L.在t2時刻時重新達到平衡，在坐標系中畫出t1 ～t2時間內(nèi)OH－濃度隨時間變化的曲線為。③若二者等濃度等體積混合，則溶液為NH4Cl溶液，該鹽是強酸弱堿鹽水解使溶液顯堿性，所以若溶液為中性，則應(yīng)該堿過量，過量的堿電離使溶液的堿性與鹽水解是溶液表現(xiàn)的酸性抵消，所以將a mol/L的鹽酸和b mol/L氨水等體積混合，所得溶液呈中性（忽略混合前后溶液體積的變化），則混合后溶液中：c(NH3·H2O)＝mol/L。

考點：考查溶液的酸堿性與離子的存在的關(guān)系、化學反應(yīng)速率、電離平衡常數(shù)的計算、稀釋對弱電解質(zhì)電離平衡的影響的圖像法表示及酸堿混合溶液中過量的物質(zhì)的量濃度的計算的知識。