高中化学科之平衡原理综合应用之二(含答案)VIP免费

高中化学科之平衡原理综合应用（含答案）之二11．砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素，使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。（1）将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，搅拌使其充分反应，可获得一种砷的高效吸附剂X，吸附剂X中含有，其原因是___________________________________。（2）H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如题20图-1和题20图-2所示。①以酚酞为指示剂(变色范围pH8.0~10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_____________________。②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO4−+H+的电离常数为Ka1，则pKa1=____(pKa1=−lgKa1)。（3）溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH=7.1时，吸附剂X表面不带电荷；pH>7.1时带负电荷，pH越高，表面所带负电荷越多；pH<7.1时带正电荷，pH越低，表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如题20图−3所示。①在pH7~9之间，吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降，其原因是_____________。②在pH4~7之间，吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱，这是因为___________。提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是____________________________________。【答案】（1）碱性溶液吸收了空气中的CO2（2）①OH−+H3AsO3H2AsO3−+H2O②2.2（3）①在pH7~9之间，随pH升高H2AsO4−转变为HAsO42−，吸附剂X表面所带负电荷增多，静电斥力增加②在pH4~7之间，吸附剂X表面带正电，五价砷主要以H2AsO4−和HAsO42−阴离子存在，静电引力较大；而三价砷主要以H3AsO3分子存在，与吸附剂X表面产生的静电引力小加入氧化剂，将三价砷转化为五价砷=，=10−2.2mol/L，Ka1==10−2.2mol/L，pKa1=−lgKa1=−lg10−2.2=2.2；（3）①在pH7~9之间，随pH升高H2AsO4−转变为HAsO42−，吸附剂X表面所带负电荷增多，静电斥力增加，吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降。②在pH4~7之间，吸附剂X表面带正电，五价砷主要以H2AsO4−和HAsO42−阴离子存在，静电引力较大；而三价砷主要以H3AsO3分子存在，与吸附剂X表面产生的静电引力小。提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是：加入氧化剂，将三价砷转化为五价砷。12．TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/℃58136181（升华）3161412熔点/℃−69−25193304714在TiCl4中的溶解性互溶——微溶难溶（1）氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2=-220.9kJ·mol-1②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成CO反应的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据：_______________。【答案】（1）②>随温度升高，CO含量增大，说明生成CO的反应是吸热反应13．元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：（2）CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0molL−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。②由图可知，溶液酸性增大，CrO42−的平衡转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为__________。③升高温度，溶液中CrO42−的平衡转化率减小，则该反应的ΔH______0(填“大于”“小于”或“等于”)。【答案】（2）①2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O；②增大；1.0×1014；③小于；【解析】（2）①随着H+浓度的增大，CrO42-与溶液中的H+发生反应，反应转化为Cr2O72-的离子反应式为：2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O。②根据化学平衡移动原理，溶液酸性增大，c(H...