Question

10．碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途，回答下列問題：
（1）已知：25℃時，K_sp（AgCl）=1.7 х 10^-10，K_sp（AgI）=8.5 х 10^-17．大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，濃縮液中含有I^?、Cl^?等離子．取一定量的濃縮液，向其中不斷滴加AgNO3 溶液，當(dāng)AgCl 開始沉淀時，溶液中$\frac{c（{I}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=5.0×10^-7
（2）已知反應(yīng)：2HI（g）?H₂（g）+I₂（g），△H=+11kJ•mol^-1，1molH₂（g）、1molI₂（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ 的能量，則1mol HI（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為299kJ．
（3）已知反應(yīng)：H₂（g）+I₂ （g）?2HI（g），在 T℃時，將 0.2mol H₂和 0.1mol I₂氣態(tài)混合物充入 2L 的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得HI 的體積分?jǐn)?shù)為20%，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.3．（結(jié)果保留2 位有效數(shù)字）
（4）已知NaIO 是一種氧化劑．25℃時0.01mol?L^-1的NaIO 溶液的pH=10，則溶液中的水電離的c（OH^-）=10^-4mol/L，NaIO 溶液中所有離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（IO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)AgCl開始沉淀時，說明溶液中的c（I^-）和c（Cl^-）均已達(dá)到飽和狀態(tài)，因此可以根據(jù)溶度積表達(dá)式進(jìn)行計算，溶液中 $\frac{c（{I}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{Ksp（AgI）}{Ksp（AgCl）}$；
（2）正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量-化學(xué)鍵生成時需放出的能量=反應(yīng)吸收的熱量；
（3）在457.6℃時，將0.2molH₂和0.1mol I₂氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得HI的體積分?jǐn)?shù)為20%，設(shè)反應(yīng)的氫氣物質(zhì)的量濃度為x，
                 H₂（g）+I₂（g）?2HI（g），
起始量（mol/L）  0.02    0.01       0
變化量（mol/L）  x        x         2x
平衡量（mol/L）0.02-x   0.01-x      2x
結(jié)合碘化氫體積分?jǐn)?shù)計算x，平衡常數(shù)等于生成物濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度的冪次方乘積；
（4）NaIO 溶液的pH=10，溶液呈堿性，NaIO為強(qiáng)堿弱酸鹽，促進(jìn)水的電離，以此解答該題．

解答 解：（1）當(dāng)AgCl開始沉淀時，說明溶液中的c（I^-）和c（Cl^-）均已達(dá)到飽和狀態(tài)，因此可以根據(jù)溶度積表達(dá)式進(jìn)行計算，溶液中$\frac{c（{I}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{Ksp（AgI）}{Ksp（AgCl）}$=$\frac{8.5×1{0}^{-17}}{1.8×1{0}^{-10}}$$\frac{8.5×1{0}^{-17}}{1.7×1{0}^{-10}}$=5.0×10^-7，
故答案為：5.0×10^-7；
（2）2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）△H=+11kJ•mol^-1，設(shè)1molHI（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為x kJ，則：2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ，解得x=299，
故答案為：299kJ；
（3）設(shè)反應(yīng)的氫氣物質(zhì)的量濃度為x，
                 H₂（g）+I₂（g）?2HI（g），
起始量（mol/L）  0.02    0.01       0
變化量（mol/L）  x        x         2x
平衡量（mol/L）0.02-x   0.01-x      2x
$\frac{2x}{0.02-x+0.01-x+2x}$×100%=20%
x=0.003mol/L，
平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{I}_{2}）c（{H}_{2}）}$=$\frac{（2×0.003）^{2}}{（0.02-0.003）（0.01-0.003）}$=0.3，
故答案為：0.3；
（4）25℃時0.01mol?L^-1的NaIO 溶液的pH=10，溶液中所有的OH^-由水電離生成，則溶液中的水電離的c（OH^-）=10^-4mol/L，c（Na⁺）＞c（IO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案為：10^-4mol/L；c（Na⁺）＞c（IO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

點評 本題比較綜合，涉及反應(yīng)熱計算、化學(xué)平衡常數(shù)計算等，屬于拼合型題目，側(cè)重考查學(xué)生自學(xué)能力、分析解決問題的能力，題目難度中等．