题目内容
化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理.请回答下列问题:
(1)已知可逆反应FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)是炼铁工业中一个重要反应,其温度与平衡常数K的关系如右表:
①写出该反应平衡常数的表达式
②若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,改变下列条件:升高温度,混合气体的平均相对分子质量
(2)常温下,浓度均为0.1mol?L-1的下列六种溶液的pH如下表:
①上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是
②根据表中数据判断,浓度均为0.01mol?L-1的下列五种物质的溶液中,酸性最强的是
A.HCN B.HClO C.C6H5OH D.CH3COOH E.H2CO3
③据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是
A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
D.CO2+H2O+2C6H5ONa=Na2CO3+2C6H5OH
④要增大氯水中HClO的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液,反应的离子方程式为
(3)已知常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20.又知常温下某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol?L-1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,则应调整溶液pH大于
| T(K) | 938 | 1100 |
| K | 0.68 | 0.40 |
①写出该反应平衡常数的表达式
K=
| c(CO2) |
| c(CO) |
K=
.| c(CO2) |
| c(CO) |
②若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,改变下列条件:升高温度,混合气体的平均相对分子质量
减小
减小
(选填“增大”、“减小”、“不变”);充入氦气,混合气体的密度增大
增大
(选填“增大”、“减小”、“不变”).(2)常温下,浓度均为0.1mol?L-1的下列六种溶液的pH如下表:
| 溶质 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN | C6H5ONa |
| pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 | 11.3 |
CO32-
CO32-
②根据表中数据判断,浓度均为0.01mol?L-1的下列五种物质的溶液中,酸性最强的是
D
D
(填编号);将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是C
C
(填编号).A.HCN B.HClO C.C6H5OH D.CH3COOH E.H2CO3
③据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是
CD
CD
(填编号).A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
D.CO2+H2O+2C6H5ONa=Na2CO3+2C6H5OH
④要增大氯水中HClO的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液,反应的离子方程式为
H++HCO3-=H20+CO2↑
H++HCO3-=H20+CO2↑
(3)已知常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20.又知常温下某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol?L-1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,则应调整溶液pH大于
5
5
;要使0.2mol?L-1的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全 ( 使Cu2+浓度降至原来的千分之一)则应向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH为6
6
.分析:(1)①根据反应方程式FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)书写K的表达式;
②根据表中数据可知,升高温度,K减小,说明平衡逆移,所以正反应为放热反应;充入氦气,气体质量增大,体积不变,所以密度增大;
(2)①对应酸的酸性越弱,其阴离子越易水解,其阴离子结合质子能力越强,根据表格中数据可知CO32-结合质子能力最强;
②对应酸的酸性越弱,其阴离子越易水解,其盐溶液碱性越强,所以PH最小的酸性最强;在稀释时酸性越弱PH变化越小;
③氯水中加入少量的碳酸钠溶液,碳酸钠会与溶液中H+反应
(3)根据Ksp=c(Cu2+)?[c(OH-)]2=2×10-20,根据Cu2+离子的浓度计算OH-离子的浓度,根据水的离子积常数计算氢离子浓度,并以此计算溶液pH值.
②根据表中数据可知,升高温度,K减小,说明平衡逆移,所以正反应为放热反应;充入氦气,气体质量增大,体积不变,所以密度增大;
(2)①对应酸的酸性越弱,其阴离子越易水解,其阴离子结合质子能力越强,根据表格中数据可知CO32-结合质子能力最强;
②对应酸的酸性越弱,其阴离子越易水解,其盐溶液碱性越强,所以PH最小的酸性最强;在稀释时酸性越弱PH变化越小;
③氯水中加入少量的碳酸钠溶液,碳酸钠会与溶液中H+反应
(3)根据Ksp=c(Cu2+)?[c(OH-)]2=2×10-20,根据Cu2+离子的浓度计算OH-离子的浓度,根据水的离子积常数计算氢离子浓度,并以此计算溶液pH值.
解答:解:(1)①根据反应方程式FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)书写K,表达式为K=
,故答案为:K=
;
②根据表中数据可知,升高温度,K减小,说明平衡逆移,所以正反应为放热反应,因此升高温度平均相对分子质量减小;充入氦气,气体质量增大,体积不变,所以密度增大,故答案为:减小 增大;
(2)①对应酸的酸性越弱,其阴离子越易水解,其阴离子结合质子能力越强,根据表格中数据可知CO32-结合质子能力最强,故答案为:CO32-;
②对应酸的酸性越弱,其阴离子越易水解,其盐溶液碱性越强,所以PH最小的酸性最强,所以CH3COOH酸性最强,在稀释时酸性越弱PH变化越小,pH变化最小的是C6H5OH,故答案为:D,C;
③氯水中加入少量的碳酸钠溶液,碳酸钠会与溶液中H+反应,其反应方程为:H++HCO3-=H20+CO2↑,故答案为:H++HCO3-=H20+CO2↑;
(3)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如果生成Cu(OH)2沉淀,则应有c(OH-)≥
mol/L=10-9mol/L,则c(H+)≤
mol/L=10-5mol/L,
所以pH≥-lg(10-5)=5;
Cu2+沉淀较为完全是的浓度为
=2×10-4mol/L,
则c(OH-)=
mol/L═108mol/L,
则c(H+)=
mol/L=10-6mol/L,
所以pH=-lg(10-6)=6,
故答案为:5;6.
| c(CO2) |
| c(CO) |
| c(CO2) |
| c(CO) |
②根据表中数据可知,升高温度,K减小,说明平衡逆移,所以正反应为放热反应,因此升高温度平均相对分子质量减小;充入氦气,气体质量增大,体积不变,所以密度增大,故答案为:减小 增大;
(2)①对应酸的酸性越弱,其阴离子越易水解,其阴离子结合质子能力越强,根据表格中数据可知CO32-结合质子能力最强,故答案为:CO32-;
②对应酸的酸性越弱,其阴离子越易水解,其盐溶液碱性越强,所以PH最小的酸性最强,所以CH3COOH酸性最强,在稀释时酸性越弱PH变化越小,pH变化最小的是C6H5OH,故答案为:D,C;
③氯水中加入少量的碳酸钠溶液,碳酸钠会与溶液中H+反应,其反应方程为:H++HCO3-=H20+CO2↑,故答案为:H++HCO3-=H20+CO2↑;
(3)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如果生成Cu(OH)2沉淀,则应有c(OH-)≥
| 2×10-20 |
| 0.02 |
| 10-14 |
| 10-9 |
所以pH≥-lg(10-5)=5;
Cu2+沉淀较为完全是的浓度为
| 0.2mol/L |
| 1000 |
则c(OH-)=
|
则c(H+)=
| 1×10-14 |
| 10-8 |
所以pH=-lg(10-6)=6,
故答案为:5;6.
点评:本题考查了平衡常数,盐类水解,溶度积常数的计算,题目综合性较强,难度不大,注意把握计算公式的运用.
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