Question

6．依據題目要求回答下列問題．
（1）常溫下，濃度均為0.1mol•L^-1的下列六種溶液的pH如下表：

溶質	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN	C4H4ONa
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1	11.3

①上述鹽溶液中的陰離子，結合H⁺能力最強的是CO₃^2-
②據上表數據，請你判斷下列反應不能成立的是D（填編號）
A、CH₃COOH+Na₂CO₃═NaHCO₃+CH₃COONa
B、CH₃COOH+NaCN═CH₄COONa+HCN
C、CO₂+H₂O+NaClO═NaHCO₃+HClO
D、CO₂+H₂O+2C₄H₅ONa═Na₂CO₃+2C₈H₅OH
③要增大氯水中HC1O的濃度，可向氯水中加入少量的碳酸氫鈉溶液，反應的離子方程式為Cl₂+HCO₃^-═CO₂+Cl^-+HClO．
（2）已知溫下Cu（OH）₂的K_sp=2×10^-20，又知常溫下某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol•L^-1．如果要生成Cu（OH）₂，則應調整溶液pH大于5．
（3）已知可逆反應FeO（g）+CO（g）?Fe（g）+CO₂（g）是煉鐵工業中一個重要反應，某溫度與平衡常數K的關系如下表：

T（K）	933	1100
K	0.68	0.40

①寫出該反應平衡常數的表達式：K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$．
②若該反應在體積固定的密閉容器中進行，在一定條件下達到平衡狀態，改變下列條件：升高溫度，混合氣體的密度減小（選填“增大”“堿小”或“不變”）：當$\frac{n（C{O}_{2}）}{n（CO）}$=0.5，混合氣體平均相對分子質量為33.3．

Answer 1

分析 （1）①弱酸根質量水解程度越大，相同濃度的鈉鹽溶液的pH越大，則酸根離子結合質子能力越大；
②根據強酸制取弱酸判斷．
③HClO和碳酸氫鈉不反應，鹽酸和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳；
（2）根據K_sp=c（Cu²⁺）•[c（OH^-）]²=2×10^-20，根據Cu²⁺離子的濃度計算OH^-離子的濃度，根據水的離子積常數計算氫離子濃度，并以此計算溶液pH值；
（3）①根據反應方程式FeO（s）+CO₂（g）?Fe（s）+CO（g）書寫K的表達式；
②根據影響化學平衡常數的因素進行分析，升溫平衡常數減小，說明平衡逆向移動，正反應為放熱反應．

解答 解：（1）①弱酸根水解程度越大，則酸根離子結合質子能力越大，相同濃度的鈉鹽溶液的pH越大，根據溶液pH知，CO₃^2-的水解程度最大，則CO₃^2-結合質子能力最強，故答案為：CO₃^2-；
②根據強酸制取弱酸知，
A．醋酸的酸性大于碳酸氫根離子，所以CH₃COOH+Na₂CO₃═NaHCO₃+CH₃COONa能發生，故不選；
B．醋酸酸性大于氫氰酸，所以CH₃COOH+NaCN═CH₃COONa+HCN能發生，故不選；
C．碳酸的酸性大于次氯酸，所以CO₂+H₂O+NaClO═NaHCO₃+HClO能發生，故不選；
D．苯酚酸性小于碳酸而大于碳酸氫根離子，所以CO₂+H₂O+2C₆H₅ONa═Na₂CO₃+2C₆H₅OH不能發生，故選；
故選D．
③HClO和碳酸氫鈉不反應，鹽酸和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，所以導致氯水中HClO濃度增大，離子方程式為Cl₂+HCO₃^-═CO₂+Cl^-+HClO；
故答案為：Cl₂+HCO₃^-═CO₂+Cl^-+HClO；
（2）某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如果生成Cu（OH）₂沉淀，則應有c（OH^-）≥$\sqrt{\frac{2×1{0}^{-20}}{0.02}}$mol/L=10^-9mol/L，則c（H⁺）≤$\frac{1×1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$mol/L=10^-5mol/L，
所以pH≥-lg（10^-5）=5，故答案為：5；
（3）①根據反應方程式FeO（s）+CO₂（g）?Fe（s）+CO（g）書寫K，表達式為K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$，故答案為：K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$；
②升溫平衡常數減小，說明平衡逆向移動，平衡左移時，氣體的體積不變，但總質量變小，故混合氣體的密度變小；
當$\frac{n（C{O}_{2}）}{n（CO）}$=0.5，K=$\frac{n（C{O}_{2}）}{n（CO）}$=2，n（CO）：c（CO₂）=2：1，混合氣體平均相對分子質量為$\frac{28×2+44}{2+1}$=33.3．
故答案為：減小；33.3．

點評 本題考查了平衡常數，鹽類水解，溶度積常數的計算，題目綜合性較強，難度不大，注意把握計算公式的運用、H₂CO₃、HClO、HCO₃^-酸性強弱關系．