Question

已知25℃時(shí)弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)：
Ka（CH₃COOH）=1.8×10^-5，Ka（HSCN）=0.13
（1）將20mL，0.10mol/L CH₃COOH溶液和20mL，0.10mol/L的HSCN溶液分別與0.10mol/L的NaHCO₃溶液反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)生CO₂氣體體積（V）與時(shí)間t的關(guān)系如圖1．反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，兩種溶液產(chǎn)生CO₂的速率明顯不同的原因是

 

；
反應(yīng)結(jié)束后所得溶液中c（SCN^-）

 

c（CH₃COO^-）（填“＞”，“=”或“＜”）
（2）2.0×10^-3mol/L的氫氟酸水溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH（忽略調(diào)節(jié)時(shí)體積變化），測(cè)得平衡體系中c（F^-），c（HF）與溶液pH的關(guān)系如圖2．

則25℃時(shí)，HF電離平衡常數(shù)為：（列式求值）Ka（HF）=

 

（3）難溶物質(zhì)CaF₂溶度積常數(shù)為：K_sp=1.5×10^-10，將4.0×10^-3mol/L HF溶液與4.0×l0^-4mol/L的CaCl₂溶液等體積混合，調(diào)節(jié)溶液pH=4（忽略調(diào)節(jié)時(shí)溶液體積變化），試分析混合后是否有沉淀生成？

 

（填“有”或“沒(méi)有”），筒述理由：

 

．

Answer 1

分析：（1）等濃度的酸的強(qiáng)弱不同，則c（H⁺）不同，c（H⁺）越大，反應(yīng)速率越大；由圖象可知反應(yīng)生成的二氧化碳相同，則消耗的碳酸氫鈉相同，反應(yīng)后應(yīng)分別為CH₃COONa、NaSCN，結(jié)合水解程度和電荷守恒判斷；
（2）根據(jù)Ka（HF）=

c(H+)?c(F-)

c(HF)

計(jì)算；
（3）根據(jù)k_sp（CaF₂）=c（Ca²⁺）?c²（F^-）計(jì)算．

解答：解：（1）等濃度的酸的強(qiáng)弱不同，則c（H⁺）不同，c（H⁺）越大，反應(yīng)速率越大，因Ka（HSCN）＞Ka（CH₃COOH），溶液中c（H⁺）：HSCN＞CH₃COOH，c（H⁺）大反應(yīng)速率快；由圖象可知反應(yīng)生成的二氧化碳相同，則消耗的碳酸氫鈉相同，反應(yīng)后應(yīng)分別為CH₃COONa、NaSCN，因Ka（HSCN）＞Ka（CH₃COOH），則CH₃COONa水解程度較低，則溶液中c（CH₃COO^-）較小，
故答案為：因?yàn)镵a（HSCN）＞Ka（CH₃COOH），溶液中c（H⁺）為HSCN＞CH₃COOH，c（H⁺）大反應(yīng)速率快；＞；
（2）由圖象可知，當(dāng)pH=4時(shí)，c（H⁺）=1.0×10^-4mol/L，c（HF）=4.0×10^-3mol/L，c（F^-）=1.6×10^-3mol/L，
則Ka（HF）=

c(H+)?c(F-)

c(HF)

=

1×10-4×1.6×10-3

4.0×10-4

=4.0×10^-4，
故答案為：Ka（HF）=

c(H+)?c(F-)

c(HF)

=

1×10-4×1.6×10-3

4.0×10-4

=4.0×10^-4；
（3）將4.0×10^-3mol/L HF溶液與4.0×l0^-4mol/L的CaCl₂溶液等體積混合，調(diào)節(jié)溶液pH=4，
此時(shí)c（F^-）=

c(HF)×4.0×10-4

c(H+)

=

(2.0×10-3-c(F-))×4.0×10-4

1×10-4

，解得c（F^-）=1.6×10^-3（mol/L），c（Ca²⁺）=2.0×l0^-4mol/L，
則溶液中c（Ca²⁺）?c²（F^-）=2.0×l0^-4×（1.6×10^-3）²=5.12×10^-10＞k_sp（CaF₂）=1.5×10^-10，
則有沉淀生成，
故答案為：有；因?yàn)槿芤褐衏（Ca²⁺）?c²（F^-）=5.12×10^-10＞k_sp（CaF₂）=1.5×10^-10．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及弱電解質(zhì)的電離、平衡常數(shù)的計(jì)算以及難溶電解質(zhì)的溶解，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，為高頻考點(diǎn)，注意相關(guān)計(jì)算公式的運(yùn)用，難度不大．