Question

【題目】完成下列問題。

（1）重鉻酸鉀（K2Cr2O7為橙色，K2CrO4為黃色）溶液存在著如下平衡：Cr2O72－＋H2O 2CrO42－＋2H＋。

①若平衡體系的pH＝2，則溶液顯___________色。

②能說明該反應達平衡狀態的是___________。

a．溶液呈酸性 b．溶液的顏色不變

c．2v(Cr2O72－)＝v(CrO42－) d．Cr2O72－和CrO42－的濃度相同

（2）25℃時，2NO2(g)N2O4(g)△H＝－56.9kJ/mol。

①該反應的化學平衡常數表達式_________________________________。

②其它條件不變，縮小容器體積，達到新平衡，此過程的現象：

_______________________________________________________。

③其它條件不變，將該體系升溫至100oC，此過程的現象：

_____________________________________________。

（3）明礬[KAl(SO4)2·12H2O]是一種常用的凈水劑。

①用離子方程式表示凈水的原因：_________________________。

②明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液至SO42－ 剛好沉淀完全時，溶液的pH______7（填“＞”“＝”或“＜”，下同）。

③明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液至Al3＋剛好沉淀完全時，溶液的pH______7。

④明礬溶液中離子濃度由大到小的順序：______________________________。

Answer 1

【答案】橙 b 混和氣體顏色先深后淺 混合氣體顏色變深 Al3+ +3H2OAl（OH）3（膠體）+3H+ > = c(SO42-)>c(K+)> c(Al3+)> c(H+)>c(OH-)

【解析】

根據化學平衡的特征，影響溶液中的離子平衡的因素與離子平衡之間的關系分析解答；根據鹽類的水解中的三個守恒判斷溶液中的離子濃度大小。

(1) ①c(H+)增大，平衡Cr2O72－＋H2O 2CrO42－＋2H＋，平衡向逆反應方向移動，即溶液顯橙色；

故答案為：橙色；

②根據判斷平衡狀態的方法：V正=V逆，或各組分的濃度保持不變則說明已達平衡，

a. 溶液呈酸性不能確定反應是否達到平衡狀態，故a錯誤；

b. 溶液的顏色不變，即各組分的濃度不再改變，說明該反應已達到平衡，故b正確；

c.2v(Cr2O72－)=v(CrO42－)，不能判斷正逆反應速率關系，不能判斷平衡，故c錯誤；

d.Cr2O72－和CrO42－的濃度相同取決于起始濃度和轉化，不能判斷平衡，故d錯誤；

故答案為b；

(2) ①該反應的化學平衡常數表達式：；

故答案為：；

②縮小容器體積，是容器內氣體濃度增大，氣體顏色先變深，又由于容器內壓強增大，使平衡向氣體體積減小的方向移動，即向生成N2O4的方向移動，即混和氣體顏色先深后淺，所以容器內是先變深后變淺；

故答案為：混和氣體顏色先深后淺；

③其它條件不變，將該體系升溫至100oC，平衡向吸熱反應方向移動，即向逆反應方向生成二氧化氮氣體的方向移動，容器中，氣體顏色變深；

故答案為：混合氣體顏色變深；

(3) ①明礬凈水即Al3+水解生成氫氧化鋁膠體，膠體具有吸附性，吸附水中雜質，從而起到凈水的作用，離子方程式為：Al3+ +3H2OAl（OH）3（膠體）+3H+；

故答案為：Al3+ +3H2OAl（OH）3（膠體）+3H+；

②假設明礬的物質的量為1mol，則明礬溶液中含有2mol SO42-，1molAl3+，向明礬溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至SO42-剛好沉淀完全時，需要2molBa（OH）2，即加入的Ba2+為2mol，OH-為4mol，生成2molBaSO4，1molAl3+與4molOH-反應生成1molAlO2-，反應的離子方程式為Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O，偏鋁酸根離子在溶液中會發生水解，是溶液顯堿性，所以反應后溶液呈堿性，溶液的pH＞7；

故答案為：>；

③明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液至Al3＋剛好沉淀完全時，發生的離子反應方程式為：2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+ 2Al(OH)3↓，Al3+與OH-物質的量比為1：3，此時生成氫氧化鋁沉淀、硫酸鋇沉淀和硫酸鉀，此時溶液呈中性，PH=7；

故答案為：=；

④明礬在水中電離：KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-，因Al3+水解，Al3++H2OAl（OH）3（膠體）+3H+，溶液顯酸性，則c（SO42-）＞c（K+）＞c（Al3+），c（H+）＞c（OH）-，c（Al3+）＞c（H+），則

c(SO42-)>c(K+)> c(Al3+)> c(H+)>c(OH-)；

故答案為：c(SO42-)>c(K+)> c(Al3+)> c(H+)>c(OH-)。