题目内容
20.常温常压下,饱和氯水中氯气的总浓度约为0.09mol•L-1,且存在可逆反应:Cl2+H2O?HCl+HClO,实验测得约有$\frac{1}{3}$的氯气与水发生了反应;又知电离平衡常数K(HClO)=3×10-8,K1(H2CO3)=4.4×10-7,K2(HCO3-)=4.7×10-11.(1)向氯水中加入少量NaOH固体,可逆反应向右(填“左”或“右”)移动,溶液中c(Cl-)增大(填“减小”“增大”或“不变”).
(2)反应Cl2+H2O?HCl+HClO的平衡常数为4.5×10-4,向1L此饱和氯水中加入足量AgNO3溶液,最多可得到25.8g AgCl(保留一位小数).
(3)相同温度下,HClO、H2CO3、HCO3-三种微粒电离能力由强到弱的顺序为H2CO3>HClO>HCO3-,要使饱和氯水中HClO的浓度增加,可加(通)入下列物质中的d(填编号).
a.SO2 b.Na2CO3 c.HCl(g) d.NaHCO3
(4)向NaClO溶液中通入CO2时反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-.
分析 (1)NaOH能消耗溶液中的氢离子;
(2)依据氯气与水反应:Cl2+H2O?HCl+HClO,该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c({H}^{+})•c(C{l}^{-})•c(HClO)}{c(C{l}_{2})}$,据此计算解答;加入硝酸银后,使得氯离子浓度减小,平衡右移使所有氯气完全反应,而且银离子对次氯酸的分解有催化作用,所有的氯气将全部转化为氯离子;
(3)根据电离常数分析,电离常数越大,酸的酸性越强,该酸的电离能力越强;要使饱和氯水中HClO的浓度增加,需要消耗氢离子,而不消耗HClO;
(4)电离常数越大,酸的酸性越强,根据强酸制弱酸的原理分析.
解答 解:(1)向氯水中加入少量NaOH固体,NaOH能消耗溶液中的氢离子,则Cl2+H2O?HCl+HClO向右移动,溶液中的c(Cl-)增大,故答案为:右;增大;
(2)饱和氯水中氯气总浓度约为0.09mol/L,则
Cl2 +H2O?H++Cl-+HClO
起始浓度:0.09mol/L 0 0 0
转化浓度:0.03mol/L 0.03mol/L 0.03mol/L 0.03mol/L
平衡浓度:0.06mol/L 0.03mol/L 0.03mol/L 0.03mol/L
所以K=$\frac{c({H}^{+})•c(C{l}^{-})•c(HClO)}{c(C{l}_{2})}$=$\frac{0.03×0.03×0.03}{0.06}$=4.5×10-4;
向1L此饱和氯水中加入足量AgNO3溶液后,使得氯离子浓度减小,平衡右移使所有氯气完全反应,而且银离子对次氯酸的分解有催化作用,所有的氯气将全部转化为氯离子,由原子守恒可得n(AgCl)=2n(Cl2)=0.18mol,则m(AgCl)=nM=0.18mol×143.5g/mol=25.83g≈25.8g;
故答案为:4.5×10-4;25.8;
(3)电离常数越大,酸的酸性越强,由电离常数可知,酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,所以电离能力由强到弱的顺序为H2CO3>HClO>HCO3-;
要使饱和氯水中HClO的浓度增加,需要消耗氢离子,而不消耗HClO,
a.SO2 能与HClO反应,使HClO的浓度减小,故a不选;
b.Na2CO3 能与HClO反应,使HClO的浓度减小,故b不选;
c.通入HCl(g)会使Cl2+H2O?HCl+HClO向左移动,使HClO的浓度减小,故c不选;
d.NaHCO3能与HCl反应,而HClO不参加反应,所以使Cl2+H2O?HCl+HClO向右移动,HClO的浓度增大,故d选;
故答案为:H2CO3>HClO>HCO3-;d;
(4)电离常数越大,酸的酸性越强,酸性H2CO3>HClO>HCO3-,则向NaClO溶液中通入CO2时生成HClO和NaHCO3,其反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-,
故答案为:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-.
点评 本题考查了化学平衡移动、平衡常数的计算、弱电解质的电离、电离常数的应用等,题目涉及的知识点较多,侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力,题目难度中等,注意把握化学平衡常数的计算方法.
| A. | 向待测溶液中加入AgNO3溶液出现白色沉淀,原溶液中一定含有Cl- | |
| B. | 用AgNO3溶液检验Cl-、Br-、I-时,必须用稀盐酸进行酸化 | |
| C. | 可以用新制的氨水和CCl4来鉴别Cl-、Br-、I- | |
| D. | 向某白色沉淀中加入稀硝酸,产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则原白色沉淀一定为Ag2CO3 |
主族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
| 2 | ① | ② | ③ | |||||
| 3 | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |||
| 4 | ⑨ | ⑩ |
(2)表中能形成两性氢氧化物的元素是Al(用元素符号表示),写出该元素的单质与④最高价氧化物的水化物反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑.
(3 )⑨最高价氧化物的水化物电子式是
(4)表中最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是HClO4(填化学式)
(5)③元素与⑩元素两者核电荷数之差是26.
(6)在⑦与⑩的单质中,化学性质较活泼的物质名称是氯气,可用什么化学反应说明该事实(写出反应的离子方程式):Cl2+2Br-=2Cl-+Br2.
| A. | 0.1 mol/L K2SO4 溶液中含有 K+为0.2 NA | |
| B. | 2.4g镁离子所含电子数目为NA | |
| C. | 足量铜与1L2mol•L-1稀硫酸反应可以生成H2分子总数为2NA | |
| D. | 标准状况下,44.8 L CCl4中含2NA个分子 |