题目内容

【题目】已知在25 ℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,但存在溶解平衡。当达到平衡时,溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用Ksp表示,Ksp和水的KW相似)。

如:AgX(s)Ag(aq)+X(aq) Ksp(AgX)=c(Ag)·c(X)=1.8×10-10

AgY(s)Ag(aq)+Y(aq) Ksp(AgY)=c(Ag)·c(Y)=1.0×10-12

AgZ(s)Ag(aq)+Z(aq) Ksp(AgZ)=c(Ag)·c(Z)=8.7×10-17

(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量的浓度表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为____________________________。

(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y)________(填“增大“减小”或“不变”)。

(3)在25 ℃时,若取0.188 g的AgY(相对分子质量为188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中Y的物质的量浓度为________。

(4)①由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化,并简述理由:________________。

②在上述(3)体系中,能否实现AgY向AgX的转化?根据你的观点选答一项。

若不能,请简述理由:____________________________________。

若能,则实现转化的必要条件是:__________________________________。

【答案】(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)

(2)减小

(3)1.0×10-6 mol·L-1

(4)①能。Ksp(AgY)=1.0×10-12>Ksp(AgZ)=8.7×10-17

②能。当溶液中c(X)>1.8×10-4 mol·L-1时,可实现AgY向AgX的转化,若要实现AgY向AgX的完全转化,必须保持溶液中的c(X)>1.8×10-4 mol·L-1

【解析】(1)根据各物质的Ksp可知其溶解度S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)。(2)由于AgY比AgX更难溶。则向AgY饱和溶液中加入AgX固体,则发生沉淀的转化:AgX(s)+Y(aq)===AgY(s)+X(aq),c(Y)减小。(3)25 ℃时Ksp(AgY)=1.0×10-12,即溶液达到饱和时,c(Ag)=c(Y)=1.0×10-6mol·L-1,可知100 mL水溶解AgY的质量约为:0.10 L×1.0×10-6 mol·L-1×188 g·mol-1=1.88×10-5 g<0.188 g,即0.188 g AgY固体放入100 mL水中,形成AgY的饱和溶液且固体还有剩余,则溶液中c(Y)=1.0×10-6 mol·L-1。(4)①由于Ksp(AgZ)<Ksp(AgY),故能实现AgY向AgZ的转化。②在(3)中c(Ag)=1.0×10-6 mol·L-1,虽然Ksp(AgX)>Ksp(AgY),但当c(X)> =1.8×10-4 mol·L-1时,也可实现AgY向AgX的转化。

练习册系列答案
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【题目】DME(二甲醚、CH3OCH3)是一种重要的清洁能源,可作为柴油的理想替代燃料和民用燃料,被誉为“二十一世纪的新能源”。另外,二甲醚还被广泛用作致冷剂、气雾剂以及有机化工中间体。

(1)工业上一步法制二甲醚的生产流程如下:

在一定的温度(230-2800C)、压强(2-10MPa)和催化剂作用下,反应器中进行下列一些反应:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=—90.7kJ·mol—1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=—23.5kJ·mol—1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=—41.2kJ·mol—1

反应器中总反应式可表示为:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),则该反应的△H =

(2)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H>0。判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是

A.容器中密度不变 B.容器内压强保持不变

C.v(CO2)v(H2)=13 D.单位时间内消耗2molCO2同时消耗1mol二甲醚

(3)二甲醚也可以通过CH3OH分子间脱水制得2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H = —23.5kJ·mol—1在T1,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示。

T1若改变起始浓度某时刻各组分浓度依次为:C(CH3OH)=0.4mol/L C(H2O)=0.6 mol/LC(CH3OCH3)=

1.2 mol/L,此时正、逆反应速率的大小:V_______V(“>”“<”、或“=”)

(4图为二甲醚燃料电池的工作原理示意图。请回答下列问题:

①A电极是 极。

②B电极上发生的电极反应式是

③若燃料电池中通入二甲醚(沸点为-24.9 ℃)的速率为1.12L/min(标准状况),以该燃料电池作为电源电解2 mol·L—1CuSO4溶液500mL,则通电30秒钟后理论上在阴极可析出金属铜 g(假设整个过程中,能量利用率为75%)。

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