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

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${K}=1.0\\times10^{30}$

"]
[["D"]]

$\rm A$.根据$\rm H$$\rm S$${{{K}}_{\text{a1}}}\text{(}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{S)}=1.0\times {{10}^{-7}}$${{{K}}_{\text{a2}}}\text{(}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{S)}=1.0\times {{10}^{-13}}$的乘积为$\dfrac{{c(}{{\text{H}}^{+}}\text{)}{}^{\text{2}}\times {c(}{{\text{S}}^{\text{2-}}}\text{)}}{{c(}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{S)}}={{10}^{-20}}$,结合$\rm pH=11$时的${c(}{{\text{H}}^{+}}\text{)=1}{{\text{0}}^{-11}}$,计算得出$ c({\rm S^{2-}})/c(\rm H_{2}S)=100$,故$c(\rm S$²⁻$ )\gt c(\rm H_{2}S)$$\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$$ c(\rm OH$$\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$$\rm NaHS$溶液中的主要离子是$\rm HS$⁻而非$\rm S^{2-}$$\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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