高中 | 化学平衡常数 题目答案及解析

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选修四

第二章 化学反应速率和化学平衡

第三节 化学平衡

化学平衡常数

某小组欲制备配离子$\rm {{\left[ Cu{{(N{{H}_{3}})}_{4}} \right]}^{2+}}$,实验如下。

序号步骤
$\rm I$$\rm 2\ mL\ 0.2\ mol\cdot {{L}^{-1}}\ CuS{{O}_{4}}$溶液中滴加$\rm 0.5\ mL\ 1\ mol\cdot {{L}^{-1}}$氨水,产生蓝色沉淀;继续滴加约$\rm 1.5\ mL$氨水,沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液
$\rm II$分别向$\rm 0.1\ mol\cdot {{L}^{-1}}\ CuS{{O}_{4}}$溶液和实验$\rm I$所得深蓝色溶液中加入光亮的铁钉;$\rm 1\ \min $后,前者铁钉表面有红色物质析出,后者铁钉无现象
$\rm III$$\rm 0.1\ g$氢氧化铜固体于试管中,加入$\rm 5\ mL\ 1\ mol\cdot {{L}^{-1}}$氨水,溶液略变为蓝色,固体未见明显溶解;滴加$\rm 2$滴饱和氯化铵溶液,固体完全溶解,得到深蓝色溶液

已知:${\rm C{{u}^{2+}}+4N{{H}_{3}}\rightleftharpoons {{\left[ Cu{{(N{{H}_{3}})}_{4}} \right]}^{2+}}}\quad K=2.0\times {{10}^{13}}$

${\rm Cu{{(OH)}_{2}}(s)\rightleftharpoons C{{u}^{2+}}(aq)+2O{{H}^{-}}(aq)}\quad{{K}_{\rm sp}}=2.2\times {{10}^{-20}}$

下列说法不正确的是$\rm (\qquad)$

["

$\\rm I$中产生蓝色沉淀的离子方程式为:$\\rm {Cu}^{2+}+2 {NH}_{3} \\cdot {H}_{2} {O}={Cu}({OH})_{2} \\downarrow+2 {NH}_{4}^{+}$

","

加热蒸发$\\rm I$中的深蓝色溶液,不能得到纯净的$\\rm \\left[{Cu}\\left({NH}_{3}\\right)_{4}\\right] {SO}_{4}$固体

","

$\\rm II$中现象证明了$\\rm CuS{{O}_{4}}$溶液和实验$\\rm I$所得深蓝色溶液中,$\\rm +2$价铜的存在形式不同

","

$\\rm III$中固体完全溶解的离子方程式为:$\\rm {Cu}({OH})_{2}+4 {NH}_{3}=\\left[{Cu}\\left({NH}_{3}\\right)_{4}\\right]^{2+}+2 {OH}^{-}$

"]
[["D"]]

$\rm A$.向硫酸铜溶液中滴加氨水生成氢氧化铜沉淀和硫酸铵,一水合氨是弱碱,因此离子方程式为$\rm {Cu}^{2+}+2 {NH}_{3} \cdot {H}_{2} {O}={Cu}({OH})_{2} \downarrow+2 {NH}_{4}^{+}$$\rm A$正确。

$\rm B$.加热蒸干Ⅰ中的深蓝色溶液可能发生$\rm 3 [ Cu(N{{H}_{3}}{{)}_{4}}] S{{O}_{4}}\cdot {{H}_{2}}O\begin{matrix} \underline{\underline{\triangle}} \\ {} \\ \end{matrix}3Cu+8N{{H}_{3}}\uparrow +2{{N}_{2}}\uparrow +3S{{O}_{2}}\uparrow +9{{H}_{2}}O$,因此不能得到纯净的$\rm \left[ Cu{{(N{{H}_{3}})}_{4}} \right]S{{O}_{4}}$固体,$\rm B$正确。

$\rm C$.分别向$\rm 0.1\ mol\cdot {{L}^{-1}}\ CuS{{O}_{4}}$溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中加入光亮的铁钉;$\rm 1\ min$后,前者铁钉表面有红色物质析出,后者铁钉无现象则说明两种溶液中$\rm +2$价铜的存在形式不同否则现象会有相似,$\rm C$正确。

$\rm D$.①${\rm C{{u}^{2+}}+4N{{H}_{3}}\rightleftharpoons {{\left[ Cu{{(N{{H}_{3}})}_{4}} \right]}^{2+}}}\quad K=2.0\times {{10}^{13}}$${\rm Cu{{(OH)}_{2}}(s)\rightleftharpoons C{{u}^{2+}}(aq)+2O{{H}^{-}}(aq)}\quad{{K}_{\rm sp}}=2.2\times {{10}^{-20}}$

$\rm Cu{{(OH)}_{2}}+4N{{H}_{3}}\cdot H{}_{2}^{{}}O={{\left[ Cu{{(N{{H}_{3}})}_{4}} \right]}^{2+}}+2O{{H}^{-}}$,③$\rm =$$\rm +$②,则反应③的平衡常数${{K}_{③}}=K\cdot K_{\rm sp}=4.4\times 1{{0}^{-7}}\ll 1{{0}^{5}}$反应③不可能是氢氧化铜完全溶解的离子方程式,$\rm D$错误。

故选:$\rm D$

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