Question

2．中学化学中的平衡理论主要包括：化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种，且均符合勒•夏特列原理．请回答下列问题：
（1）一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中，可逆反应A（g）+2B（g）?4C（g）△H＞0达到平衡时，c（A）=2mol/L，c（B）=7mol/L，c（C）=4mol/L．试确定B的起始浓度c（B）的取值范围是3 mol/L≤c（B）≤9 mol/L；若改变条件，重新达到平衡后体系中C的质量分数增大，下列措施可行的是C
A、充入稀有气体   B、加压    C、升温    D、使用催化剂
（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变化如右图所示．则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是B（填“A”或“B”）．设盐酸中加入的Zn的质量为m₁，醋酸溶液中加入的Zn的质量为m₂，则m₁＜m₂，（选填“＜”“＞”“=”）
（3）氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末，发现碳酸钙逐渐溶解，同时还会产生的现象有有无色无味气体生成； 溶液颜色变深或溶液为红褐色或久置有红褐色沉淀，用离子方程式表示产生上述现象的原因Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺、CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O
（4）向含有AgI的饱和溶液中：
①加入固体AgNO₃，则c（I^-）减小（填“增大”“减小”或“不变”，下同）
②若改加AgBr，则c（I^-）减小．

Answer 1

分析 （1）由正反应开始建立平衡，B的起始浓度最大，由逆反应开始建立平衡，B的起始浓度最小，据此计算；结合选项运用平衡移动原理分析解答；
（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；pH值变化相同，醋酸参加反应的氢离子比盐酸多；
（3）氯化铁水解呈酸性，可使碳酸钙溶解生成二氧化碳气体，溶液中水解平衡正向进行生成，以此解答；
（4）根据沉淀溶解平衡的移动分析．

解答 解：（1）由正反应开始建立平衡，B的起始浓度最大，B的浓度变化量为4mol/L×$\frac{1}{2}$=2mol/L，故B浓度最大值为7mol/L+2mol/L=9mol/L，
由逆反应开始建立平衡，B的起始浓度最小，B的浓度变化=2△c（A）=2mol/L×2=4mol/L，故B的浓度最小值为7mol/L-4mol/L=3mol/L，故B的起始浓度c（B）的取值范围是3 mol/L≤c（B）≤9 mol/L；
若改变条件重新达到平衡后体系中C的质量分数增大，应使平衡向正反应方向移动，
A．增加C的物质的量，等效为增大压强，平衡向逆反应方向移动，C的质量分数降低，故A错误；
B．加压，平衡向逆反应方向移动，C的质量分数降低，故B错误；
C．升温，平衡向正反应方向移动，C的质量分数增大，故C正确；
D．使用催化剂，平衡不移动，C的质量分数不变，故D错误；
故答案为：3 mol/L≤c（B）≤9 mol/L；C；
（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，所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线．由图知盐酸和醋酸的pH变化都是由2到4，盐酸中氢离子浓度逐渐减小，但醋酸中存在电离平衡，氢离子和锌反应时促进醋酸电离，补充反应的氢离子，所以醋酸是边反应边电离H⁺，故消耗的Zn多，所以m₁＜m₂，
故答案为：B；＜；
（3）氯化铁水解呈酸性，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，可使碳酸钙溶解，反应的方程式为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑，反应消耗H⁺，使c（H⁺）减小，引起水解平衡向右移动，导致Fe（OH）₃增多，溶液颜色变深或溶液为红褐色或久置有红褐色沉淀；
故答案为：有无色无味气体生成； 溶液颜色变深或溶液为红褐色或久置有红褐色沉淀；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺、CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（4）AgI饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡：AgI（s）?Ag⁺（aq）+I^-（aq），
①加入固体AgNO₃，c（Ag⁺）变大，平衡逆移，则c（I^-）减小，故答案为：减小；
②若改加AgBr，由于碘化银更难溶，所以c（I^-）减小，故答案为：减小．

点评 本题考查较为综合，涉及弱电解质的电离、化学平衡、难溶电解质的溶解平衡、盐类水解等知识点，难度较大，弱电解质的电离平衡、化学平衡是高考的热点，应熟练掌握．