Question

(1)下图是1 mol NO₂和1 mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式：__________________________________。

(2)已知25 ℃时，0.1 mol·L^-1的HF溶液中的c(H⁺)=1.8×10^-5 mol·L^-1，K_sp(CaF₂)=1.46×10^-10 mol³·L^-3。现向1 L 0.2 mol·L^-1HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L^-1 CaCl₂溶液，下列说法正确的是_________________。

A.0.1 mol·L^-1的HF溶液pH=1

B.K_sp(CaF₂)随钙离子和氟离子浓度的增大而增大

C.该体系最终没有沉淀生成

D.该体系最终有沉淀生成

(3)常温下在20 mL 0.1 mol·L^-1Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1 mol·L^-1 HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(除CO₂因逸出而未画)物质的量分数(纵轴)随溶液pH(横轴)变化的情况如下图。

请根据上图所示回答下列问题：

①在同一溶液中，H₂CO₃、、(填“能”或“不能”) _________________大量共存。

②当pH=7时，用一个数学表达式表示溶液中各种离子的物质的量浓度之间的等量关系：_________________。

③已知在25 ℃时，(aq)水解反应的平衡常数：

K_h==2×10^-4 mol·L^-1

当溶液中c()∶c()=2∶1时，溶液的pH=_________________。

Answer 1

(1)NO₂(g)+CO(g)NO(g)+CO₂(g) ΔH=-234 kJ·mol^-1

(2)C

(3)①不能

②c(Na⁺)=c(Cl^-)+c()

③10

解析：(2)HF的电离平衡常数K为：

K==3.24×10^-9 mol·L^-1

0.2 mol·L^-1 HF中c(F^-)=mol·L^-1=2.55×10^-5 mol·L^-1

和CaCl₂混合后：Q_c=()²×()=1.62×10^-11＜K_sp(CaF₂)

所以无CaF₂沉淀生成

(3)①由图象知H₂CO₃和、在pH=8分界线的两侧，所以三者不能大量共存。

②pH=7时，溶液中不存在，是NaHCO₃、NaCl和H₂CO₃的混合液，据电荷守恒：

c(Na⁺)+c(H⁺)=c(Cl^-)+c()+c(OH^-)因为c(H⁺)+c(OH^-)，所以c(Na⁺)=c()+c(Cl^-)

③将c()∶c()=2∶1代入到K_h表达式中，得c(OH^-)=1×10^-4 mol·L^-1，所以c(H⁺)=1×10^-10 mol·L^-1，pH=10。