1.[2019新课标Ⅰ] 固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是
A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在
B.冰表面第二层中,H+浓度为5×10−3 mol·L−1(设冰的密度为0.9 g·cm−3)
C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变
D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HClH++Cl−
【答案】D
【解析】
【分析】由示意图可知,在冰的表面第一层主要为氯化氢的吸附,第二层中氯化氢溶于水中并发生部分电离,第三层主要是冰,与氯化氢的吸附和溶解无关。
【详解】A项、由图可知,冰的表面第一层主要为氯化氢的吸附,氯化氢以分子形式存在,故A正确;
B项、由题给数据可知,冰的表面第二层中氯离子和水的个数比为10—4:1,第二层中溶解的氯化氢分子应少于第一层吸附的氯化氢分子数,与水的质量相比,可忽略其中溶解的氯化氢的质量。设水的物质的量为1mol,则所得溶液质量为18g/mol×1mol=18g,则溶液的体积为×10—3L/ml=2.0×10—2L,由第二层氯离子和水个数比可知,溶液中氢离子物质的量等于氯离子物质的量,为10—4mol,则氢离子浓度为=5×10—3mol/L,故B正确;
C项、由图可知,第三层主要是冰,与氯化氢的吸附和溶解无关,冰的氢键网络结构保持不变,故C正确;
D项、由图可知,只有第二层存在氯化氢的电离平衡HClH++Cl—,而第一层和第三层均不存在,故D错误。
故选D。
【点睛】本题考查氯化氢气体在冰表面的吸附和溶解。侧重考查接受、吸收、整合化学信息的能力及分析和解决化学问题的能力,注意能够明确图像表达的化学意义,正确计算物质的量浓度为解答关键。