Question

【題目】I．若已知: Cu(OH)2 (s) Cu2+ (aq)+2OH—(aq) △H= akJ/mol

H2O(l) H+(aq) + OH—(aq) △H= bkJ/mol

請寫出Cu2+發(fā)生水解反應的熱化學方程式________________________________，該反應的平衡常數(shù)為_______，已知：25℃時, Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20 mol3/L3

II．室溫下,現(xiàn)有①0. 2 mol/L NaOH溶液、②0.2 mol/L HX溶液，兩溶液等體積混合后，測得溶液pH=8則：

（1）上述混合液中各離子濃度由大到小的順序為_______________________

（2）pH=12的NaOH溶液與pH=2的HX等體積混合，混合后溶液顯______性（填“酸”、“堿”或“中”）。

III. NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理見下圖。

該電池在使用過程中正極反應為：O2+4e－+2N2O5=4NO3—，石墨I電極上生成氧化物Y，其電極反應為：______________________________。

Answer 1

【答案】 5×10-9 c(Na+)＞c(X-)＞c(OH-)＞c(H+) 酸 4NO2＋4NO3－－4e－＝4N2O5

【解析】I．Cu(OH)2(s)Cu2-(aq)+2OH-(aq)△H=akJ/mol；②H2O(1)H-(aq)+OH-(aq)△H=bkJ/mol，利用蓋斯定律②×2-①得，Cu2-(aq)+2H2O(1)Cu(OH)2(s)+2H-(aq)△H=+(2b-a)kJ/mol；則平衡常數(shù)為：K=== =5×10-9；故答案為：Cu2-(aq)+2H2O(1)Cu(OH)2(s)+2H-(aq)△H=+(2b-a)kJ/mol；5×10-9；

II．由題意知，c(Na+)＞c(X-)，根據(jù)溶液中電荷守恒得，c(H+)＜c(OH- )；酸堿的物質的量相等，且都是一元的，如果酸是強酸，混合液氫離子濃度和氫氧根濃度應相等，但實際上混合液呈堿性，所以酸是弱酸．

(1)0.2mol/LNaOH溶液和0.2mol/LHX溶液等體積混合后，得到的是NaX溶液，測得溶液pH=8，說明HX為弱酸，離子濃度順序是：c(Na+)＞c(X-)＞c(OH- )＞c(H+)，故答案為：c(Na+)＞c(X-)＞c(OH- )＞c(H+)；

（2)pH=12的NaOH溶液與pH=2的HX等體積混合，HX是弱酸，則酸會剩余，得到的是HX和NaX的混合物，混合后溶液顯酸性，故答案為：酸；

III. 根據(jù)圖示，該電池在使用過程中的總反應為4NO2＋O2=2N2O5，正極反應為：O2+4e－+2N2O5=4NO3—，則石墨I的電極反應為4NO2＋4NO3－－4e－＝4N2O5，故答案為：4NO2＋4NO3－－4e－＝4N2O5。