Question

(1)下圖是1 mol NO₂和1 mol CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應的熱化學方程式：__________________________________。

(2)已知25 ℃時，0.1 mol·L^-1的HF溶液中的c(H⁺)=1.8×10^-5 mol·L^-1，K_sp(CaF₂)=1.46×10^-10 mol³·L^-3。現向1 L 0.2 mol·L^-1HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L^-1 CaCl₂溶液，下列說法正確的是_________________。

A.0.1 mol·L^-1的HF溶液pH=1

B.K_sp(CaF₂)隨鈣離子和氟離子濃度的增大而增大

C.該體系最終沒有沉淀生成

D.該體系最終有沉淀生成

(3)常溫下在20 mL 0.1 mol·L^-1Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1 mol·L^-1 HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各種微粒(除CO₂因逸出而未畫)物質的量分數(縱軸)隨溶液pH(橫軸)變化的情況如下圖。

請根據上圖所示回答下列問題：

①在同一溶液中，H₂CO₃、、(填“能”或“不能”) _________________大量共存。

②當pH=7時，用一個數學表達式表示溶液中各種離子的物質的量濃度之間的等量關系：_________________。

③已知在25 ℃時，(aq)水解反應的平衡常數：

K_h==2×10^-4 mol·L^-1

當溶液中c()∶c()=2∶1時，溶液的pH=_________________。

Answer 1

(1)NO₂(g)+CO(g)NO(g)+CO₂(g) ΔH=-234 kJ·mol^-1

(2)C

(3)①不能

②c(Na⁺)=c(Cl^-)+c()

③10

解析：(2)HF的電離平衡常數K為：

K==3.24×10^-9 mol·L^-1

0.2 mol·L^-1 HF中c(F^-)=mol·L^-1=2.55×10^-5 mol·L^-1

和CaCl₂混合后：Q_c=()²×()=1.62×10^-11＜K_sp(CaF₂)

所以無CaF₂沉淀生成

(3)①由圖象知H₂CO₃和、在pH=8分界線的兩側，所以三者不能大量共存。

②pH=7時，溶液中不存在，是NaHCO₃、NaCl和H₂CO₃的混合液，據電荷守恒：

c(Na⁺)+c(H⁺)=c(Cl^-)+c()+c(OH^-)因為c(H⁺)+c(OH^-)，所以c(Na⁺)=c()+c(Cl^-)

③將c()∶c()=2∶1代入到K_h表達式中，得c(OH^-)=1×10^-4 mol·L^-1，所以c(H⁺)=1×10^-10 mol·L^-1，pH=10。