Question

20．回答下列問(wèn)題．
（1）如圖，某溫度（t℃）時(shí)水的圖象如下，a點(diǎn)離子積K_W=10^-12mol²•L^-2；該溫度下，pH=12的NaOH與pH=2的H₂SO₄等體積混合，溶液顯堿 性．
（2）已知：2NO₂（g）═N₂O₄（g）△H=-57.20kJ•mol^-1，一定溫度下，在固定容器中反應(yīng)2NO₂（g）═N₂O₄（g）達(dá)到平衡．其他條件不變時(shí)，下列措施能提高NO₂轉(zhuǎn)化率的是（　�。�
A．減小NO₂的濃度 B．降低溫度 C．增加N₂O₄的濃度 D．升高溫度
（3）已知下列物質(zhì)的電離常數(shù)值（25℃）：HClO：K_a=3×10^-8，H₂CO₃：K_a1=4.3×10^-7 K_a2=5.6×10^-11，84消毒液中通入少量的CO₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃．
（4）常溫時(shí)，F(xiàn)e（OH）₃的K_sp=1×10^-38，要使溶液中的Fe³⁺沉淀完全（殘留在溶液中的c（Fe³⁺）＜10^-5 mol•L^-1），則溶液的pH最小為3．
（5）用可溶性碳酸鹽，可以浸取CaSO₄固體，則溶浸過(guò)程中會(huì)發(fā)生反應(yīng)：CaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?CaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）．已知298K時(shí)，K_sp（CaCO₃）=2.80×10^-9，K_sp（CaSO₄）=4.90×10^-5，則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為1.77×10⁴（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，b點(diǎn)為中性，c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6mol/L，該溫度下，pH=12的NaOH，c（OH^-）=1mol/L，pH=2的H₂SO₄c（H⁺）=0.01mol/L，等體積混合時(shí)堿過(guò)量；
（2）能提高NO₂轉(zhuǎn)化率，則改變條件使平衡正向移動(dòng)，但不能加NO₂；
（3）由Ka可知酸性強(qiáng)弱，84消毒液中通入少量的CO₂，發(fā)生強(qiáng)酸制取弱酸的反應(yīng)；
（4）Fe（OH）₃的K_sp=1×10^-38，結(jié)合c（OH^-）=$\root{3}{\frac{Ksp}{c（F{e}^{3+}）}}$計(jì)算；
（5）由CaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?CaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）可知，K=$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{Ksp（CaS{O}_{4}）}{Ksp（CaC{O}_{3}）}$，以此計(jì)算．

解答 解：（1）由圖可知，b點(diǎn)為中性，c（H⁺）=c（OH^-）=10^-6mol/L，可知a點(diǎn)離子積K_W=10^-12mol²•L^-2；該溫度下，pH=12的NaOH，c（OH^-）=1mol/L，pH=2的H₂SO₄c（H⁺）=0.01mol/L，等體積混合時(shí)堿過(guò)量，則溶液顯堿性，
故答案為：10^-12；堿；
（2）2NO₂（g）═N₂O₄（g）△H=-57.20kJ•mol^-1，為提高NO₂轉(zhuǎn)化率，則
A．減小NO₂的濃度，平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率減小，故A不選；
B．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率增大，故B選；
C．增加N₂O₄的濃度，平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率減小，故C不選；
D．升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率減小，故D不選；
故選B；
（3）由Ka可知碳酸的酸性＞HClO，則84消毒液中通入少量的CO₂的反應(yīng)為NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃，故答案為：NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃；
（4）Fe（OH）₃的K_sp=1×10^-38，要使溶液中的Fe³⁺沉淀完全，c（OH^-）=$\root{3}{\frac{Ksp}{c（F{e}^{3+}）}}$=$\root{3}{\frac{1×1{0}^{-38}}{1×1{0}^{-5}}}$=10^-11mol/L，常溫下c（H⁺）=10^-3mol/L，即溶液的pH最小為3，
故答案為：3；
（5）K_sp（CaCO₃）=2.80×10^-9，K_sp（CaSO₄）=4.90×10^-5，由CaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?CaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）可知，K=$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{Ksp（CaS{O}_{4}）}{Ksp（CaC{O}_{3}）}$=$\frac{4.95×1{0}^{-5}}{2.80×1{0}^{-9}}$=1.77×10⁴，故答案為：1.77×10⁴．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及酸堿混合計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)、溶度積計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算等，綜合性較強(qiáng)，注重化學(xué)反應(yīng)原理的訓(xùn)練，側(cè)重分析與計(jì)算能力的綜合考查，題目難度中等．