解析:
平衡常数的大小与温度有关,A不正确;电离是吸热的,加热促进电离,电离常数增大,B不正确;酸的电离常数越大,酸性越强,D不正确。
答案:
C
2.已知常温下反应,①NH3+H+
NH
(平衡常数为K1),②Ag+(aq)+Cl-(aq)
AgCl(s)(平衡常数为K2),③Ag++2NH3
[Ag(NH3)2]+(平衡常数为K3)。
①、②、③的平衡常数关系为K1>K3>K2,据此所做的以下推测合理的是( )
A.氯化银不溶于氨水
B.银氨溶液中加入少量氯化钠有白色沉淀
C.银氨溶液中加入盐酸有白色沉淀
D.银氨溶液可在酸性条件下稳定存在
解析:
因为K3>K2,所以Ag+与NH3的络合能力大于Ag+与Cl-之间的沉淀能力,AgCl溶于氨水,A、B错误;由于K1>K3,所以在Ag(NH3)
Ag++2NH3中加入HCl,有H++NH3
NH
,致使平衡右移,c(Ag+)增大,Ag++Cl-===AgCl↓,D错误,C正确。
答案:
C
3.T℃时,将6molA和8molB充入2L密闭容器中,发生反应:
A(g)+3B(g)
C(g)+D(g),容器中B的物质的量随时间变化如图中实线所示。
图中虚线表示仅改变某一反应条件时,H2的物质的量随时间的变化。
下列说法正确的是( )
A.从反应开始至a点时A的反应速率为1mol·L-1·min-1
B.若曲线Ⅰ对应的条件改变是升温,则该反应的ΔH>0
C.曲线Ⅱ对应的条件改变是增大压强
D.T℃时,该反应的化学平衡常数为0.125
解析:
由图象可知,反应开始至a点时v(B)=1mol·L-1·min-1,则v(A)=
mol·L-1·min-1,A项错误;曲线Ⅰ相对于实线先达到平衡,但B的转化率减小,则该反应ΔH<0,B项错误;曲线Ⅱ相对于实线先达到平衡,B的转化率增大。
若增大压强,平衡右移,B的转化率增大,C项正确;根据b点的数据计算可知:
T℃时,该反应的化学平衡常数为0.5,D项错误。
答案:
C
4.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
Ki=1.77×10-4
Ki=4.9×10-10
Ki1=4.3×10-7Ki2=5.6×10-11
下列选项错误的是( )
A.2CN-+H2O+CO2===2HCN+CO
B.2HCOOH+CO
===2HCOO-+H2O+CO2↑
C.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
D.等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者
解析:
根据电离平衡常数,HCN的电离程度介于H2CO3的一级电离和二级电离之间,因此A中反应错误,应为CN-+H2O+CO2===HCN+HCO
。
HCOOH的电离程度大于H2CO3的一级电离,因此B正确。
等pH的HCOOH和HCN,HCN溶液的浓度大,中和等体积、等pH的HCOOH和HCN,后者消耗NaOH的量大,C正确。
在HCOONa和NaCN中存在电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)。
等浓度的HCOONa和NaCN溶液,NaCN水解程度大,溶液中OH-浓度大,H+浓度小。
根据电荷守恒,两溶液中离子总浓度为2[c(Na+)+c(H+)],而Na+浓度相同,H+浓度后者小,因此等体积、等浓度的两溶液中离子总数前者大于后者,D正确。
答案:
A
5.已知:
25℃时,Ksp(MgCO3)=6.8×10-6,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,下列说法正确的是( )
A.25℃时,饱和MgCO3溶液与饱和Mg(OH)2溶液相比,前者c(Mg2+)小
B.25℃时,在MgCO3的悬浊液中加入少量NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25℃时,MgCO3固体在0.01mol·L-1醋酸溶液中的Ksp比在0.01mol·L-1醋酸钠溶液中的Ksp小
D.25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入Na2CO3溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgCO3
解析:
Ksp小的对应离子浓度小,A错误;MgCO3悬浊液是过饱和了,加入少量NH4Cl固体,c(Mg2+)不变,B错误;Ksp只受温度影响,温度不变Ksp不变,C错误,根据Ksp,Mg(OH)2比MgCO3更难溶,Mg(OH)2不可能转化为MgCO3,D正确。
答案:
D
6.运用化学反应原理研究卤族元素的性质具有重要意义。
(1)下列关于氯水的叙述正确的是________(填写符号)。
a.氯水中存在两种电离平衡
b.向氯水中通入SO2,其漂白性增强
c.向氯水中通入氯气,
减小
d.加水稀释氯水,溶液中的所有离子浓度均减小
e.加水稀释氯水,水的电离平衡向正反应方向移动
f.向氯水中加入少量固体NaOH,可能有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
(2)常温下,已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式
HClO
H2CO3
电离平衡常数
4.7×10-8
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
写出84消毒液露置在空气中发生反应的离子方程式__________
______________________________________________________。
(3)电解饱和食盐水可得到溶质为M的碱溶液,常温下将浓度为c1的M溶液与0.1mol·L-1的一元酸HA等体积混合,所得溶液pH=7,则c1____0.1mol·L-1(填“≥”“=”或“≤”),溶液中离子浓度的大小关系为________________________________。
若将上述“0.1mol·L-1的一元酸HA”改为“pH=1的一元酸HA”,所得溶液pH仍为7,则c1________0.1mol·L-1。
(4)牙釉质对牙齿起着保护作用,其主要成分为羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH],研究证实氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]比它更能抵抗酸的侵蚀,故含氟牙膏已使全世界千百万人较少龋齿,请写出羟基磷灰石的溶度积常数表达式Ksp=__________________________,氟离子与之反应转化的离子方程式为
_____________________________________________________。
解析:
(1)氯水中存在次氯酸的电离和水的电离两种平衡;向氯水中通入SO2,二者反应生成硫酸和盐酸,其漂白性减弱;当氯水饱和时再通氯气,
不变,若氯水不饱和再通氯气,酸性增强会抑制次氯酸的电离,故比值增大;加水稀释氯水,溶液中的OH-浓度增大;加水稀释氯水,酸性减弱,对水的电离抑制作用减弱,故水的电离平衡向正反应方向移动;向氯水中加入少量固体NaOH,当溶液呈中性时,根据电荷守恒可推导出:
c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)。
(2)由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间,因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠。
(3)当HA为强酸时二者浓度相等,为弱酸时由于生成的盐因水解显碱性,则酸要稍过量。
离子浓度大小比较时可根据电荷守衡进行推导。
(4)沉淀转化的实质是由难溶的物质转化为更难溶的物质。
答案:
(1)aef
(2)ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
2HClO
2H++2Cl-+O2↑
(3)≤ c(Na+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+) ≥
(4)c5(Ca2+)·c3(PO
)·c(OH-)
Ca5(PO4)3OH+F-===Ca5(PO4)3F+OH-
7.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
Ⅰ.已知H2A在水中存在以下平衡:
H2A
H++HA-,HA-
H++A2-。
(1)相同浓度下,NaHA溶液的pH________(填“大于”“小于”或“等于”)Na2A溶液的pH。
(2)某温度下,若向0.1mol·L-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1KOH溶液至溶液呈中性。
此时该混合溶液中下列关系中,一定正确的是________。
a.c(H+)·c(OH-)=1×10-14
b.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
c.c(Na+)>c(K+)
d.c(Na+)+c(K+)=0.05mol·L-1
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:
CaA(s)
Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。
①降低温度时,Ksp________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+)________(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.含有Cr2O
的废水毒性较大,某工厂废水中含5.00×10-3mol·L-1的Cr2O
。
为使废水能达标排放,做如下处理:
Cr2O
Cr3+、Fe3+
Cr(OH)3、Fe(OH)3
(1)该废水中加入绿矾(FeSO4·7H2O)和稀硫酸,发生反应的离子方程式为__________________________________________________
____________________。
(2)欲使10L该废水中的Cr2O
完全转化为Cr3+,理论上需要加入________gFeSO4·7H2O。
(3)若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2×10-13mol·L-1,试求残留的Cr3+的浓度(已知:
Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)。
解析:
Ⅰ.
(1)由“越弱越水解”可知,酸性H2A>HA-,则NaHA溶液的碱性弱于Na2A溶液。
(2)温度不确定,所以c(H+)·c(OH-)不一定为1×10-14;由电荷守恒可知中,c(H+)+c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),由于溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)。
若两溶液的体积相同,则是最终溶液为Na2A,呈碱性,所以KOH溶液的体积相对小,等浓度的情况下,必然c(Na+)>c(K+),c(Na+)+c(K+)也不可能等于0.05mol·L-1。
(3)CaA(s)
Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0,降低温度,平衡左移,Ksp减小;滴加少量浓盐酸,A2-被消耗,平衡右移,c(Ca2+)增大。
Ⅱ.
(1)酸性条件下,Cr2O
有强氧化性、Fe2+有还原性,两者发生氧化还原反应方程式为
Cr2O
+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。
(2)m(FeSO4·7H2O)=n(Fe2+)·M(FeSO4·7H2O)=6n(Cr2O
)·M(FeSO4·7H2O)=6×5×10-3mol·L-1×10L×278g·mol-1=83.4g。
(3)c(Fe3+)=2×10-3mol·L-1
Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=4.0×10-38
则c3(OH-)=2×10-25mol·L-1
又Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)·c3(OH-)=6.0×10-31
解得:
c(Cr3+)=3×10-6mol·L-1。
答案:
Ⅰ.
(1)小于
(2)bc (3)①减小 ②增大
Ⅱ.
(1)Cr2O
+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
(2)83.4g (3)3×10-6mol·L-1(详情见解析)
8.(2016·武汉模拟)已知K、Ka、Kb、KW、Kh、Ksp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。
(1)有关上述常数的说法正确的是________。
a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
b.它们的大小都随温度的升高而增大
c.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka
d.一定温度下,在CH3COONa溶液中,KW=Ka·Kh
(2)25℃时,将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合所得溶液中c(NH
)=c(Cl-),则溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离平衡常数Kb=________________。
(3)25℃时,H2SO3
HSO
+H+的电离常数Ka=1×10-2mol·L-1,则该温度下pH=3、c(HSO
)=0.1mol·L-1的NaHSO3溶液中c(H2SO3)=________。
(4)高炉炼铁中发生的反应有FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g) ΔH<0。
该反应的平衡常数表达式K=________;已知1100℃时,K=0.25,则平衡时CO的转化率为________;在该温度下,若测得高炉中c(CO2)=0.020mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,则此时反应速率是v(正)________(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
(5)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.0×10-38、1.0×10-11,向浓度均为0.1mol·L-1的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液,要使Fe3+完全沉淀而Mg2+不沉淀,应该调节溶液pH的范围是____________(已知lg2≈0.3)。
解析:
(1)对于正反应为放热反应的化学平衡,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,b选项错误;温度不变,CH3COOH的电离平衡常数不变,c选项错误。
(2)根据电荷守恒得c(H+)+c(NH
)=c(Cl-)+c(OH-),因为c(NH
)=c(Cl-),所以c(H+)=c(OH-),故溶液显中性。
Kb=
=
=
。
(3)由Ka=
,代入数据得c(H2SO3)=0.01mol·L-1。
(4)根据方程式可得K=
;设开始时c(CO)=xmol·L-1,平衡时c(CO2)=ymol·L-1,则
=0.25,得x=5y,则平衡时CO的转化率为
=
=20%;Qc=
=
=0.20<0.25,故v(正)>v(逆)。
(5)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),Fe3+完全沉淀时c3(OH-)=
,得c(OH-)=2.0×10-11mol·L-1,pH=3.3,Mg(OH)2开始沉淀时c2(OH-)=
=1.0×10-10,得c(OH-)=1×10-5mol·L-1,pH=9,调节pH范围为3.3~9。
答案:
(1)ad
(2)中
(3)0.01mol·L-1
(4)
20% > (5)3.3~9