Question

大学普通化学第十五题，求过程，大神请进

Answer 1

1)当加入10mL，溶液的成份：NH4Cl、NH3 ，而且n（NH4Cl）=n（NH3 ），显然是缓冲溶液
NH3+H2O<=>NH4++OH-
Kb(NH3)=[NH4+]×[OH-]/[NH3]
=约=c(NH4+)×[OH-]/c(NH3)
=n(NH4+)×[OH-]/n(NH3)
=[OH-]
则有:[OH-]=Kb(NH3)=1.77×10^-5
[H+]=KW/[OH-]=(1.0×10^-14)/ (1.77×10^-5)=5.65×10^-10
pH=9.25

也可这样做:
NH4+ +H2O<=>NH3+ H3O+
简写成:
NH4+ <=>NH3+ H+
Ka(NH4+)=[NH3]×[H+]/[NH4+]
=[NH3]×[H+]×[OH-]/{[NH4+]×[OH-]}
={[H+]×[OH-]}/{[NH4+]×[OH-]/[NH3]}
=Kw/Kb(NH3)
=(1.0×10^-14)/ (1.77×10^-5)=
5.65×10^-10

同样由于是缓冲溶液
Ka(NH4+)=[NH3]×[H+]/[NH4+]
=约=c(NH3)×[H+]/c(NH4+)
=n(NH3)×[H+]/n(NH4+)=[H+] (由于n（NH4Cl）=n（NH3 ）
因此:[H+] =Ka(NH4+)=5.65×10^-10
pH=9.25

2)当加入20mL，溶液的成份：NH4Cl C(NH4Cl)=0.100/2=0.0500mol/L
在酸碱质子论中可把NH4+水解当作酸的电离
NH4+ +H2O<=>NH3+ H3O+
简写成:
NH4+ <=>NH3+ H+
Ka(NH4+)=5.65×10^-10
由于Ka×C(NH4Cl)=5.65×10^-10×0.0500=2.83×10^-11 >20Kw(2×10^-13)
可见可以忽略水的电离
又由于C/Ka >500
因此可用最简公式计算:
[H+]=[Ka×C(NH4Cl)]^1/2 =(2.83×10^-11 )^1/2=5.30×10^-6
pH=5.28

3)当加入30mL，溶液的成份：NH4Cl 、HCl，此时由于有大量盐酸的存在，可以认为NH4Cl不水解（在质子论中认为不电离）
C(HCl)=0.100×（30.00-20.00）/50.00
=0.0200mol/L
pH=1.70