Question

【题目】勒夏特列原理往往适用于化学学科中的各种平衡理论，请回答下列问题：

(1)氯水可以杀菌消毒。氯水中存在多个平衡，含氯元素的化学平衡有__________个。氯水处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季差，可能的原因是__________(一种原因即可)。在氯水中，下列关系正确的是_________(选填编号)。

a．c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-) b．c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO) c．c(HClO)<c(Cl-) d．c(Cl-)<c(ClO-)

(2)常温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如下图所示。则图中表示盐酸溶液中pH变化曲线的是__________(填“A”或“B”)，反应开始时，产生H2的速率A__________B；加入足量Zn粒使酸均完全反应，产生H2的体积(相同状况下)A__________B(填“>”、“<”或“=”)

(3)难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡，某MSO4溶液里c(M2+)=0.002mol·L-1,如果要将M2+完全转化成M(OH)2沉淀，应调整溶液pH的范围是______________[该温度下M(OH)2的Ksp=1×10-12,一般认为离子浓度≤1×10-5mol/L为完全沉淀]。

Answer 1

【答案】 3 温度较高时，HClO会分解或温度升高，氯气的溶解度减小 bc A ＝ ＜ ≥10.5

【解析】（1）氯气与水反应、HClO的电离及氯气的溶解均存在平衡；夏季温度高，HClO不稳定，光照分解；根据电荷守恒和物料守恒解答；

（2）从醋酸是弱电解质的角度分析，醋酸与Zn反应同时，电离出H+，pH变化较缓慢，据此判断；

（3）根据溶度积常数计算。

（1）氯水中含氯元素的平衡关系为Cl2（aq）+H2OHClO+H++Cl-、HClOH++ClO-、Cl2（g）Cl2（aq），即含氯元素的化学平衡有3个；夏季的杀菌效果比在冬季差，可能原因是夏季温度高，HClO易分解，杀菌效果比在冬季差；a．电荷守恒式为c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-)，a错误；b．物料守恒为c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO)，b正确；

c．由Cl2（aq）+H2OHClO+H++Cl-、HClOH++ClO-可知，c(HClO)＜c(Cl-)，c正确；d．由Cl2（aq）+H2OHClO+H++Cl-、HClOH++ClO-可知，c(ClO-)＜c(Cl-)，d错误；答案选bc；

（2）由于醋酸是弱电解质，与Zn反应同时，电离出H+，所以pH变化较缓慢，因此B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线，则图中表示盐酸溶液中pH变化曲线的是A；反应开始时溶液中氢离子浓度相等，所以产生H2的速率A＝B；由于醋酸的浓度大于盐酸的浓度，在溶液体积相等的条件下，加入足量Zn粒使酸均完全反应，醋酸产生H2多，即氢气的体积(相同状况下)A＜B。

（3）离子浓度≤1×10-5mol/L为完全沉淀，则根据溶度积常数可知c(OH-)＝，此时氢离子浓度是10－10.5mol/L，因此应调整溶液pH的范围是≥10.5。