Question

化学学科中的平衡理论主要包括：化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种，且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题：

   

（1）常温下，取 pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如右图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化的曲线是           填“A”或“B”）。设盐酸中加入的Zn质量为m₁，醋酸溶液中加入的Zn质量为 m₂。 则 m₁        m₂ （ 选填“<”、“=”、“>”）。[来

（2）在体积为3L的密闭容器中，CO与H₂在一定条件下反应生成甲醇：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。升高温度，K值       （填“增大”、“减小”或“不变”）。在500℃，从反应开始到达到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v（H₂）=            。

（3）某温度下K_sp[ Mg(OH)₂] = 2×10 ^-11，若该温度下某MgSO₄溶液里c(Mg ²⁺) =0.002 mol·L^-1，如果生成Mg(OH)₂沉淀，应调整溶液pH，使之大于         ；该温度下，在0.20L的0.002mol/LMgSO₄溶液中加入等体积的0.10mol/L的氨水溶液，该温度下电离常数K_b(NH₃·H₂O)=2×10^-5，试计算        （填“有”或“无”） Mg(OH)₂沉淀生成？

（4）常温下，某纯碱（Na₂CO₃）溶液中滴入酚酞，溶液呈红色。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH 所致；乙同学认为是溶液中Na₂CO₃电离出的CO₃^2-水解所致。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判（包括操作、现象和结论）                              。

Answer

（1）B（2分）；<（2分）；

（2）减小（2分）；mol•L-1•min-1（2分）；

（3）10（2分）；有（2分）；（4）取少量红色溶液中加入足量BaCl2溶液，如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去说明乙正确（2分）。（其它合理答案也给分）

【解析】

试题分析：（1）由于醋酸是弱电解质，与Zn反应同时，电离出H+，所以pH变化较缓慢，所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线；pH相同时醋酸的浓度大于盐酸，在溶液体积相等时产生消耗的锌对于盐酸消耗的锌；

（2）CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），反应达到平衡时，图象分析可知先拐先平温度高，T2＞T1，温度越高甲醇物质的量越小，说明升温平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小；在图象中，T2时，从反应开始到平衡甲醇生成物质的量nB，V（H2）=2V（CH3OH）=2×mol•L-1•min-1；

（3）MgSO4溶液中c（Mg2+）=0.002mol/L，沉淀平衡时c（OH-）=，则c（H+）=10-10 mol/L，因此生成Mg(OH)2沉淀，应调整溶液pH，使之大于10；该温度下，在0.20L的0.002mol/LMgSO4溶液中加入等体积的0.10mol/L的氨水溶液，镁离子浓度变为0.001mol/L；氢氧根的浓度为，c（Mg2+）•c2（OH-）=10-9＞Ksp=2×10-11，有沉淀产生；

（4）酚酞遇碱变红色，该溶液呈红色说明是碱性溶液，要验证该溶液遇酚酞呈红色原因，可用以下方法，方法一：向红色溶液中加入足量BaCl2溶液，如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去说明乙正确。

考点：考查弱电解质的电离、化学平衡常数、化学反应速率概念的理解应用、溶度积有关计算、盐类水解等知识点