黃應(yīng)平

龍巖市高級中學 福建龍巖 364000

弱堿（或弱酸）及其鹽混合溶液的平衡與電離平衡常數(shù)的求解等問題學生普遍感到困難。本文介紹一道有關(guān)一水合氨電離平衡常數(shù)試題的三種解法，敬請同行們斧正。

一、試題內(nèi)容及標準答案

1.試題內(nèi)容：現(xiàn)代傳感技術(shù)在化學實驗中有廣泛的應(yīng)用。某小組用傳感技術(shù)研究噴泉實驗（裝置如圖1所示），并測定室溫下氨水的電離常數(shù)Kb。

圖1 氨氣噴泉實驗

圖2 鹽酸滴定氨水的pH曲線

取圖1三頸瓶中氨水25.00 mL于錐形瓶中，用0.0500 mol L-1HCl滴定，混合溶液的pH變化曲線如圖2所示。室溫下，NH3 H2O的Kb≈_______________。（保留兩位有效數(shù)字）

2.標準答案：Kb≈2.2

二、解題的一般過程

步驟1：確定所取氨水中NH3H2O的物質(zhì)的量濃度。由試題圖3不難判定C點為滴定的終點，NH3H2O與HCl恰好完全反應(yīng)。22.50毫升0.0500mol L-1HCl中HCl的物質(zhì)的量為1.125×10-3mol；根據(jù)反應(yīng)方程式NH3H2O+HCl＝NH4Cl+H2O，可解得NH3H2O的物質(zhì)的量也為1.125×10-3mol；濃度為 0.045 mol L-1。

步驟2：通過電離方程式NH3H2ONH4++OH—，計算Kb。

具體解法為：由試題圖3可知氨水的PH值為11，即該溶液OH-濃度為10-3mol L-1。忽略水電離出的OH—，NH3H2O電離平衡時各組分的關(guān)系如下：

三、筆者的解題過程

筆者的解題方法有三種，方法一與上述的解法相同。方法二：由試題圖3的C點可得，NH3H2O與HCl恰好完全反應(yīng)時溶液的PH值為5.5，溶液之所以呈酸性，是因為生成的NH4+發(fā)生了水解。此時溶液中 NH4Cl的物質(zhì)的量為1.125×10-3mol，溶液體積為 25ml+22.50 ml=0.04750L，故NH4Cl的濃度為 1.125×10-3÷0.04750=0.02368 mol L-1。忽略水電離出的H+，NH4+水解平衡時各組分的關(guān)系如下：

方法三：由試題圖3的b點可得，當溶液為中性時，25ml氨水中加入 HCl的物質(zhì)的量為 22.40×10-3×0.0500 mol=1.12×10-3mol，根據(jù) NH3H2O+HCl==NH4Cl+H2O，可得生成的NH4Cl也為1.12×10-3mol。由上述“解題的一般過程”可知25ml氨水中NH3H2O的物質(zhì)的量為1.125×10-3mol，故在 b點時剩余的 NH3H2O 為 1.125×10-3mol－1.12×10-3mol=5×10-6mol。此時的溶液可以看著是體積為25ml+22.40ml=0.04740L，含有 1.12×10-3molNH4Cl與 5×10-6mol-NH3H2O的混合水溶液。NH4+水解產(chǎn)生了 NH3H2O和H+，而NH3H2O電離產(chǎn)生了NH4+和OH—，由于溶液為中性，說明NH4發(fā)生水解與NH3H2O發(fā)生電離的物質(zhì)的量相等，因此溶液中NH4+與NH3H2O的物質(zhì)的量和濃度都不變?；旌先芤褐懈鹘M分的關(guān)系如下：

以上三種不同的解法，解法本身無疑都是正確的。前兩種都采用了近似值解法，只有方法三是精確解法。