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高中 | 化学平衡常数题目答案及解析如下,仅供参考!
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
室温下,通过下列实验探究$\rm NaHS$溶液的性质。已知:${K}_{\text{a1}}\text{(}\text{H}_{\text{2}}\text{S)}=1.0\times10^{-7}$,${K}_{\text{a2}}\text{(}\text{H}_{\text{2}}\text{S)}=1.0\times10^{-13}$,${K}_{\text{sp}}\text{(CuS)}=1.0\times10^{-36}$。
实验$\rm 1$:向$0.10\;\rm \text{mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}\ \text{NaHS}$溶液中逐滴加入$\rm NaOH$溶液,至溶液$\text{pH}=11$。
实验$\rm 2$:向$0.10\;\rm \text{mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}\ \text{NaHS}$溶液中滴加新制氯水,氯水褪色,有淡黄色沉淀产生。
实验$\rm 3$:向$0.10\;\rm \text{mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}\ \text{NaHS}$溶液中滴加几滴$\text{CuS}{{\text{O}}_{\text{4}}}$溶液,有黑色沉淀生成。
下列说法正确的是$(\qquad)$
实验$\\rm 1$所得溶液中:${c}(\\text{S}^{2-})\\lt{c}(\\text{H}_{\\text{2}}\\text{S})$
","实验$\\rm 1$所得溶液中:${c}(\\text{N}\\text{a}^{+})\\lt{c}(\\text{H}\\text{S}^{-})+2{c}(\\text{S}^{2-})$
","实验$\\rm 2$中主要反应的离子方程式:$\\text{C}{{\\text{l}}_{2}}+{{\\text{S}}^{2-}}=2\\text{C}{{\\text{l}}^{-}}+\\text{S}\\downarrow $
","实验$\\rm 3$中反应$\\text{C}{{\\text{u}}^{2+}}+\\text{2H}{{\\text{S}}^{-}}=\\text{CuS}\\downarrow +{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{S}$的平衡常数${K}=1.0\\times10^{30}$
"]$\rm A$.根据$\rm H$₂$\rm S$的${{{K}}_{\text{a1}}}\text{(}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{S)}=1.0\times {{10}^{-7}}$和${{{K}}_{\text{a2}}}\text{(}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{S)}=1.0\times {{10}^{-13}}$的乘积为$\dfrac{{c(}{{\text{H}}^{+}}\text{)}{}^{\text{2}}\times {c(}{{\text{S}}^{\text{2-}}}\text{)}}{{c(}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{S)}}={{10}^{-20}}$,结合$\rm pH=11$时的${c(}{{\text{H}}^{+}}\text{)=1}{{\text{0}}^{-11}}$,计算得出$ c({\rm S^{2-}})/c(\rm H_{2}S)=100$,故$c(\rm S$²⁻$ )\gt c(\rm H_{2}S)$,$\rm A$错误;
$\rm B$.实验$\rm 1$溶液中电荷守恒为$ c({\rm Na}^{+})+c({\rm H}^{+})=c({\rm HS}$⁻$ )+2c({\rm S}^{2-})+c(\rm OH$⁻$\rm )$。因$\rm pH=11$时$ c(\rm OH$⁻$\rm )=1\times 10^{-3}$,远大于$ c(\rm H$⁺$\rm )=1\times 10^{-11}$,故$ c({\rm Na}^{+})\gt c({\rm HS}^{-})+2c(\rm S^{2-})$,$\rm B$错误;
$\rm C$.实验$\rm 2$中$\rm NaHS$溶液中的主要离子是$\rm HS$⁻而非$\rm S^{2-}$,$\rm Cl$₂与$\rm HS$⁻反应生成$\rm S$,故离子方程式为$\text{C}{{\text{l}}_{\text{2}}}\text{+H}{{\text{S}}^{-}}\text{=2C}{{\text{l}}^{-}}\text{+S}\downarrow +{{\text{H}}^{+}}$,$\rm C$错误;
$\rm D$.实验$\rm 3$反应的平衡常数$K={{K}_{\rm a2}}/\left( {{K}_{\rm a1}}\times {{K}_{\rm sp}} \right)=1.0\times {{10}^{-13}}/\left( 1.0\times {{10}^{-7}}\times 1.0\times {{10}^{-36}} \right)=1.0\times {{10}^{30}}$,$\rm D$正确;
故选:$\rm D$
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