题目内容

平衡问题是中学化学理论中的核心问题,请完成以下相关小题:
(1)若在某温度下向恒压容器中投入反应物A、B,当反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡时,测得容器中含有A 1mol B 0.4mol,C 0.4mol,此时容积为2L.则A的起始投入量为    mol,平衡常数K=    ,恒温恒压时,再向此容器内通入1.8mol A,平衡将     (填“正向”、“逆向”或“不”)移动.
(2)已知Ksp(BaSO4)≈1×10-10,Ksp(BaCO3)≈5×10-9,则饱和:BaSO4溶液中c(SO42-)mol?L-1,向BaSO4悬浊液中逐渐加入Na2CO3固体至c(CO32-)=    mol.L-1时,BaSO4开始向BaCO3沉淀转化.
(3)若25°C时某一元酸HA的电离平衡常数Ka=1×10-6,则相同温度下NaA的水溶液呈碱性的原因可用离子方程式表示为    ,相同物质的量浓度的HA和NaA两溶液等体积混合后,溶液显    性(±真“酸”、“碱”或“中”).
【答案】分析:(1)根据方程式A(g)+3B(g)2C(g),结合C的物质的量的变化量△n(C),计算出△n(A),再利用n(A)初始=n(A)平衡+△n(A);
该反应平衡常数为k=,计算出平衡时各物质的浓度,将各物质的平衡浓度带入计算;
计算出改变条件后各物质的浓度,再计算出浓度商,与平衡常数相比,判断平衡是否移动.
(2)根据Ksp(BaSO4)≈1×10-10计算出溶液中c(Ba2+),再根据Ksp(BaCO3)≈5×10-9计算.
(3)HA为弱酸,利用A-与水电离出的H+结合成HA使NaA的水溶液呈碱性;
根据HA的电离平衡常数,计算出H+水解平衡常数,由此比较电离与水解程度的相对大小,判断溶液的酸碱性.
解答:解:(1)达到平衡时,△n(C)=0.4mol,物质的量之比等于化学计量数之比,所以△n(A)=△n(C)=×0.4mol=0.2mol,故n(A)初始=n(A)平衡+△n(A)=1mol+0.2mol=1.2mol;
达到平衡时,c(A)==0.5mol/L,c(B)==0.2mol/L,c(C)==0.2mol/L,该温度下,反应平衡常数为k===10mol-2?L2
恒温恒压时,再向此容器内通入1.8mol A,假定平衡不移动,体积之比等于物质的量之比,令此时体积为VL,则:
2L:VL=(1mol+04mol+0.4mol):(2.8mol+0.4mol+0.4mol),解得V=4,此时各物质的浓度为c(A)==0.7mol/L,c(B)==0.1mol/L,c(C)==0.1mol/L,浓度商Qc==14.3mol-2?L2,大于10mol-2?L2,所以平衡向逆反应进行.
故答案为:1.2;10mol-2?L2;逆反应;
(2)溶液中c(Ba2+)==10-5mol/L,所以c(CO32-)===5×10-4mol/L,故答案为:5×10-4
(3)HA为弱酸,HA的电离平衡常数Ka=1×10-6,A-与水电离出的H+结合成HA使NaA的水溶液呈碱性,水解方程式为A-+H2O?HA+OH-,其水解常数为Kh===10-8,小于HA的电离平衡常数Ka=1×10-6,电离大于水解程度,相同物质的量浓度的HA和NaA两溶液等体积混合后,浓度相等,所以溶液呈酸性.
故答案为:A-+H2O?HA+OH-;酸性.
点评:主要考查有关平衡的定量计算分析等综合能力,难度较大,(3)中将电离与水解结合在一起,利用水解平衡常数与电离平衡常数判断溶液的酸碱性为易错点,难点,不能想当然的认为电离程度大于水解程度.
练习册系列答案
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Ⅰ、下面A~E是中学化学实验中常见的几种实验装置,试回答下列问题:

(1)请为进行下列实验挑选合适的装置(填序号字母)
①量气装置是…
A
A
               ②过滤装置是…
C
C

③蒸发装置是…
D
D
               ④蒸馏装置是…
E
E

⑤消石灰与氯化铵共热制NH3选用
B
B
 ⑥I2的CCl4溶液中提取I2选用
E
E

(2)其中常用于物质的分离和提纯的装置是
CDE
CDE
(填序号),请另写出一种要用到分液漏斗进行分离和提纯的基本实验操作的名称
萃取分液
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Ⅱ、某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用.其实验方案如下:

试回答下列问题:
(1)Al3+的结构示意图为
,铝元素在周期表中的位置是
第三周期第ⅢA族
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途径Ⅱ更合理
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因为按途径I直接向A加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的NaCl杂质
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(3)从滤液E中得到绿矾晶体(FeSO4?7H2O)的实验操作是
蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥
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AlCl3+3H2O?Al(OH)3+3HCl,加热蒸发时,随HCl的挥发,平衡正向移动而生成Al(OH)3,灼烧时2Al(OH)3=Al2O3+3H2O,故得Al2O3而非AlCl3
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