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NH4HCO3溶液中滴入少量NaOH溶液,谁先反应?

2015-09-28 22:01阅读:
很多老师对NH4HCO3溶液中滴入少量NaOH溶液时,到底是铵根离子先反应还是碳酸氢根离子先反应,感觉困惑。有的认为碳酸氢根离子先反应,理由是若铵根离子反应,生成的一水合氨是碱,而碱与酸式根会继续反应,故是碳酸氢根离子先反应;也有人认为是铵根离子先反应,理由是即使碳酸氢根离子先反应,铵根离子与碳酸氢根离子双水解(实为互促水解),还是生成一水合氨和碳酸氢根离子。不仅如此,双方都还能找到一些教材或高考试题作为依据(教辅资料多为碳酸氢根离子先反应)。有心做个实验进行验证,却不能设计一个简单可行的方案,或者没有可用的仪器检测。笔者搜集了相关资料,汇总如下:
一、铵根离子和碳酸根离子能否共存?
先计算出铵根离子与碳酸根离子互促水解方程式的K(略大于10,显然不容忽视),而实际的水解率与浓度大小有关。以0.1mol/L计算,水解率超过70%。说明二者共存时,大部分均已互促水解。这说明了NH4HCO3溶液中滴入少量NaOH溶液时,是铵根离子先反应,同时也解释了为什么铵态氮肥不能与草木灰混施的原因。之所以不称为“双水解”,是因为其没有水解完全(其水解产物仍然在溶液中,导致达到了平衡)。可以说是互促水解程度较大的一种情况,溶液仍然具有碳酸铵的性质。
二、有无碳酸铵这种物质?
这种物质是存在的,且极易溶(因为溶于水后互促水解);但在碳酸氢铵浓溶液中通入过量氨气(中和、抑制水解、增大铵根离子浓度),会得到碳酸铵晶体。而这种晶体溶于水,碳酸根的水解率竟达百分之九十(铵根离子的水解率百分之四十几)。化肥中碳铵指的是碳酸氢铵,而不是碳酸铵,原因也就在于此。
三、综述
根据以上分析,NH4HCO3
溶液中滴入少量NaOH溶液时,铵根离子先反应;但并不是铵根离子反应完了,碳酸氢根离子才反应。二者其实是竞争反应,同种浓度下,铵根离子先反应,一定程度后(碳酸氢根离子与铵根离子浓度比约为3.3时),再滴加氢氧化钠溶液就是碳酸氢根离子反应。但根据目前中学教辅资料及各种月考、联考情况所看,不认为是碳酸氢根离子先反应,恐怕得不到分(高考应该不会这样以讹传讹的,估计回避的可能性大,或者给出确切的信息)。中学教学中这样“似是而非”的知识,也还不少。作为中学教师,只能表示无奈。

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