Question

5．25℃時(shí)，調(diào)節(jié)2.0×10^-3mol/L氫氟酸水溶液的pH（忽略體積變化），得到c（HF）、c（F^-） 與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示．請結(jié)合圖中信息回答下列問題：
（1）HF電離平衡常數(shù)的表達(dá)式：K_a=$\frac{c（H+）×c（F-）}{c（HF）}$．室溫下，向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH=3.4時(shí)，c（F^-）：c（HF）=1：1．HF 的電離常數(shù)值為10^-3.4．
（2）將4.0×10^-3 mol/L的HF溶液與4.0×10^-4 mol/L CaCl₂溶液等體積混合，調(diào)節(jié)混合液pH為4.0（忽略調(diào)節(jié)混合液體積的變化），通過列式計(jì)算說明是否有沉淀產(chǎn)生：
c（Ca²⁺）×c²（F^-）=（2.0×10^-4）×（1.6×10^-3）²=5.12×10^-10＞K_sp（CaF₂），有沉淀產(chǎn)生．[已知K_sp（CaF₂）=1.5×10^-10]．

Answer 1

分析 （1）電離平衡常數(shù)的表達(dá)式等于電離出離子平衡濃度乘積除以分子平衡濃度，結(jié)合圖中離子濃度的關(guān)系來分析計(jì)算電離平衡常數(shù)的數(shù)值；
（2）溶液中離子的濃度來計(jì)算離子濃度冪之積，利用離子積與溶度積常數(shù)的關(guān)系來判斷是否有沉淀生成．

解答 解：（1）HF?F^-+H⁺，電離平衡常數(shù)Ka=$\frac{c（H+）×c（F-）}{c（HF）}$，取pH=3.4時(shí)，c（HF）=c（F），室溫下，向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH=3.4時(shí)，c（F^-）：c（HF）=1：1，Ka=c（H⁺）=10^-3.4，
故答案為：$\frac{c（H+）×c（F-）}{c（HF）}$；  1：1； 10^-3.4；
（2）25℃時(shí)，4.0×10^-3 mol•L^-1HF溶液與4.0×10^-4 mol•L^-1 CaCl₂溶液等體積混合，則HF溶液濃度為2.0×10^-3mol•L^-1，CaCl₂溶液濃度為2.0×10^-4mol•L^-1；查圖知pH=4時(shí)，溶液中c（F^-）濃度為1.6×10^-3mol•L^-1，
所以c（Ca²⁺）×c²（F^-）=2.0×10^-4×（1.6×10^-3）²=5.12×10^-10＞K_sp（CaF₂），有沉淀產(chǎn)生；
故答案為：c（Ca²⁺）×c²（F^-）=（2.0×10^-4）×（1.6×10^-3）²=5.12×10^-10＞K_sp（CaF₂），有沉淀產(chǎn)生．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電離平衡常數(shù)與弱電解質(zhì)的電離、平衡常數(shù)計(jì)算及利用溶度積來分析是否有沉淀生成，明確電離平衡常數(shù)的表達(dá)式和離子積的計(jì)算，并借助圖來分析解答即可，較好的訓(xùn)練學(xué)生利用信息來分析問題、解決問題的能力，題目難度中等．