Question

已知25℃時弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)：
Ka（CH₃COOH）    l.8 xl0^－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)，實驗測得產(chǎn)生CO₂氣體體積（V）與時間t的關(guān)系如圖。

反應(yīng)開始時，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×l0^－3mol/L的氫氟酸水溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH（忽略調(diào)節(jié)時體積變化），測得平衡體系中c（F^－），c（HF）與溶液pH的關(guān)系如下圖。

則25℃時，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^－4 mol/L的CaCl₂溶液等體積混合，調(diào)節(jié)溶液pH =4（忽略調(diào)節(jié)時溶液體積變化），試分析混合后是否有沉淀生成？____      （填“有”或“沒有”），筒述理由：        。

Answer 1

（10分）（1）因為Ka(HSCN)>Ka(CH₃COOH),溶液中c(H⁺):HSCN>CH₃COOH， c(H⁺)大反應(yīng)速率快（2分）；> (2分)
（2）Ka(HF)==(2分)
（3）有（2分）
因為溶液中c(Ca²⁺)·c²(F^-)=5.12×10^-10>k_sp(CaF₂)=1.5×10^-10(2分)

試題分析：（1）電離平衡常數(shù)大的電離出的離子濃度大，故反應(yīng)開始時，兩種溶液產(chǎn)生CO₂的速率明顯不同的原因是因為Ka(HSCN)>Ka(CH₃COOH),溶液中c(H⁺):HSCN>CH₃COOH，c(H⁺)大反應(yīng)速率快。因為電離平衡常數(shù)不變，隨著反應(yīng)的進行，電離平衡正向移動，故c（SCN^－）>c（CH₃COO^－）。
（2）電離平衡常數(shù)等于電離出的離子濃度的冪之積除以電解質(zhì)的濃度，故Ka(HF)==。
（3）查圖可知當(dāng)pH=4.0時，溶液中的c（F^-）=1.6×10^-3mol?L^-1，因等體積混合則溶液中c（Ca²⁺）=2.0×10^-4mol?L^-1，即c（Ca²⁺）×c²（F^-）=5.12×10^-10＞K_sp（CaF₂））=1.5×10^-10，所以有沉淀產(chǎn)生，故答案為：有沉淀產(chǎn)生。
點評：本題考查電離平衡常數(shù)與弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解的關(guān)系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。