题目

题型：同步题难度：来源：

已知：①25℃时弱电解质电离平衡数：K_a（CH₃COOH）＝1.8×10^-5，K_a（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：K_sp（CaF₂）＝1.5×10^-10 ②25℃时，2.0×10^-3mol/L氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F^-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：       
                                                           图2
请根据以下信息回答下旬问题：
（1）25℃时，将20mL 0.10 mol/L CH₃COOH溶液和20mL 0.10 mol/LHSCN溶液分别与20mL 0.10 mol/LNaHCO₃溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：
①反应初始阶段，两种溶液产生CO₂气体的速率存在明显差异的原因是 ___________________________________________________________________________________________________________，
②反应结束后所得两溶液中，c（CH₃COO^-）_______c（SCN^-）（填“＞”、“＜”或“＝”）
（2）25℃时，HF电离平衡常数的数值K_a≈ ，列式并说明得出该常数的理由 ________________________________________________________________________________________________________。
（3）4.0×10^-3 mol/LHF溶液与4.0×10^-4 mol/LCaCl₂溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。

答案

（1）①相同的起始条件，只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H⁺浓度不同引起反应速率的不同。
②反应结束后，溶质为CH₃COONa和NaSCN，因CH₃COOH酸性弱于HSCN，故CH₃COONa水解程度大，c（CH₃COO^-）＜c（SCN^-）。
（2）HF电离平衡常数Ka＝ c（H⁺）·c（F^-）/ c（HF）,其中c（H⁺）、 c（F^-）、 c（HF）都是电离达到平衡时的浓度，选择中间段图像求解。根据图像：PH＝4时，c（H⁺）＝10^-4， c（F^-）＝1.6×10^-3、 c（HF）＝4.0×10^-4。Ka＝0.4×10^-3。
（3）PH＝4.0，则c（H⁺）＝10^-4,此时：根据HF电离，产生的c（F^-）＝1.6×10^-3，而溶液中的c（Ca²⁺）＝2.0×10^-4。c2（F^-）×c（Ca²⁺）＝5.12×10^-10， 5.12×10^-10大于Kap（CaF₂）＝1.5×10^-10，此时有少量沉淀产生。