Question

【題目】固體界面上強(qiáng)酸的吸附和離解是多相化學(xué)在環(huán)境、催化、材料科學(xué)等領(lǐng)域研究的重要課題。下圖為少量HCl氣體分子在253 K冰表面吸附和溶解過程的示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是

A. 冰表面第一層中，HCl以分子形式存在

B. 冰表面第二層中，H+濃度為5×103 mol·L1（設(shè)冰的密度為0.9 g·cm3）

C. 冰表面第三層中，冰的氫鍵網(wǎng)格結(jié)構(gòu)保持不變

D. 冰表面各層之間，均存在可逆反應(yīng)HClH++Cl

Answer 1

【答案】D

【解析】

由示意圖可知，在冰的表面第一層主要為氯化氫的吸附，第二層中氯化氫溶于水中并發(fā)生部分電離，第三層主要是冰，與氯化氫的吸附和溶解無關(guān)。

A項(xiàng)、由圖可知，冰的表面第一層主要為氯化氫的吸附，氯化氫以分子形式存在，故A正確；

B項(xiàng)、由題給數(shù)據(jù)可知，冰的表面第二層中氯離子和水的個(gè)數(shù)比為10—4:1，第二層中溶解的氯化氫分子應(yīng)少于第一層吸附的氯化氫分子數(shù)，與水的質(zhì)量相比，可忽略其中溶解的氯化氫的質(zhì)量。設(shè)水的物質(zhì)的量為1mol，則所得溶液質(zhì)量為18g/mol×1mol=18g，則溶液的體積為×10—3L/ml=2.0×10—2L，由第二層氯離子和水個(gè)數(shù)比可知，溶液中氫離子物質(zhì)的量等于氯離子物質(zhì)的量，為10—4mol，則氫離子濃度為=5×10—3mol/L，故B正確；

C項(xiàng)、由圖可知，第三層主要是冰，與氯化氫的吸附和溶解無關(guān)，冰的氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保持不變，故C正確；

D項(xiàng)、由圖可知，只有第二層存在氯化氫的電離平衡HClH++Cl—，而第一層和第三層均不存在，故D錯(cuò)誤。

故選D。