Question

【題目】勒夏特列原理往往適用于化學學科中的各種平衡理論，請回答下列問題：

(1)氯水可以殺菌消毒。氯水中存在多個平衡，含氯元素的化學平衡有__________個。氯水處理飲用水時，在夏季的殺菌效果比在冬季差，可能的原因是__________(一種原因即可)。在氯水中，下列關系正確的是_________(選填編號)。

a．c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-) b．c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO) c．c(HClO)<c(Cl-) d．c(Cl-)<c(ClO-)

(2)常溫下，取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL，向其中分別加入適量的Zn粒，反應過程中兩溶液的pH變化如下圖所示。則圖中表示鹽酸溶液中pH變化曲線的是__________(填“A”或“B”)，反應開始時，產生H2的速率A__________B；加入足量Zn粒使酸均完全反應，產生H2的體積(相同狀況下)A__________B(填“>”、“<”或“=”)

(3)難溶電解質在水溶液中存在溶解平衡，某MSO4溶液里c(M2+)=0.002mol·L-1,如果要將M2+完全轉化成M(OH)2沉淀，應調整溶液pH的范圍是______________[該溫度下M(OH)2的Ksp=1×10-12,一般認為離子濃度≤1×10-5mol/L為完全沉淀]。

Answer 1

【答案】 3 溫度較高時，HClO會分解或溫度升高，氯氣的溶解度減小 bc A ＝ ＜ ≥10.5

【解析】（1）氯氣與水反應、HClO的電離及氯氣的溶解均存在平衡；夏季溫度高，HClO不穩定，光照分解；根據電荷守恒和物料守恒解答；

（2）從醋酸是弱電解質的角度分析，醋酸與Zn反應同時，電離出H+，pH變化較緩慢，據此判斷；

（3）根據溶度積常數計算。

（1）氯水中含氯元素的平衡關系為Cl2（aq）+H2OHClO+H++Cl-、HClOH++ClO-、Cl2（g）Cl2（aq），即含氯元素的化學平衡有3個；夏季的殺菌效果比在冬季差，可能原因是夏季溫度高，HClO易分解，殺菌效果比在冬季差；a．電荷守恒式為c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-)，a錯誤；b．物料守恒為c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO)，b正確；

c．由Cl2（aq）+H2OHClO+H++Cl-、HClOH++ClO-可知，c(HClO)＜c(Cl-)，c正確；d．由Cl2（aq）+H2OHClO+H++Cl-、HClOH++ClO-可知，c(ClO-)＜c(Cl-)，d錯誤；答案選bc；

（2）由于醋酸是弱電解質，與Zn反應同時，電離出H+，所以pH變化較緩慢，因此B曲線是醋酸溶液的pH變化曲線，則圖中表示鹽酸溶液中pH變化曲線的是A；反應開始時溶液中氫離子濃度相等，所以產生H2的速率A＝B；由于醋酸的濃度大于鹽酸的濃度，在溶液體積相等的條件下，加入足量Zn粒使酸均完全反應，醋酸產生H2多，即氫氣的體積(相同狀況下)A＜B。

（3）離子濃度≤1×10-5mol/L為完全沉淀，則根據溶度積常數可知c(OH-)＝，此時氫離子濃度是10－10.5mol/L，因此應調整溶液pH的范圍是≥10.5。