Question

已知：①25℃時弱電解質(zhì)電離平衡數(shù)：Ka（CH₂COOH）=1.8x10^-5，K_a（HSCN）=0.13；難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)：K_sp（CaF₂）=1.5x10^-10
②25口C時，2×l0^-3mol?L^-1氫氟酸水溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH（忽略體積變化），得到c （HF）、g（F^-）與溶液pH的變化關(guān)系，如圖1所示：

請根據(jù)以下信息回答下列問題：
（1）25℃時，將20mL 0.10mol?L^-1 CH₃COOH溶液和20mL O．l mol?L^-1 HSCN溶液分別與20mL 0.10mol?L^-1NaHCO₃ 溶液混合，實驗測得產(chǎn)生的氣體體積（V）隨時間（t）變化的示意圖為圖2所示：
反應(yīng)初始階段，兩種溶液產(chǎn)生CO₂氣體的速率存在明顯差異的原因是

 

，反應(yīng)結(jié)束后所得兩溶液中，C（CH₃COO^-）

 

c（SCN^-）（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）25℃時，HF電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka≈

 

．
（3）4×10^-3 mol．L^-1HF溶液與4×10^-4mol?L^-1CaCl₂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），通過列式計算說明是否有沉淀產(chǎn)生．

 

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Answer 1

考點：弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：

分析：（1）根據(jù)酸的電離平衡常數(shù)來分析酸性的強弱，然后分析酸與鹽反應(yīng)的速率；再利用鹽類水解的規(guī)律來分析離子濃度的關(guān)系；
（2）根據(jù)電離平衡常數(shù)的表達式和圖中離子濃度的關(guān)系來分析電離平衡常數(shù)的數(shù)值；
（3）根據(jù)溶液中離子的濃度來計算離子濃度冪之積，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）由K_a（CH₃COOH）=1.8×10^-5和K_a（HSCN）=0.13可知，CH₃COOH的酸性弱于HSCN的，即在相同濃度的情況下HSCN溶液中H⁺的濃度大于CH₃COOH溶液中H⁺的濃度，濃度越大反應(yīng)速率越快；又酸越弱，反應(yīng)生成的相應(yīng)的鈉鹽越易水解，即c（CH₃COO^-）＜c（SCN^-），
故答案為：HSCN的酸性比CH₃COOH強，其溶液中c（H⁺）較大，故其溶液與NaHCO₃溶液的反應(yīng)速率快；＜；
（2）當(dāng)c（F^-）和c（HF）相等時，由K_a（HF）=

c(H+)?c(F-)

c(HF)

，可知K_a（HF）=c（H⁺），由c（HF）、c（F^-）與溶液pH的變化關(guān)系圖可知，在c（F^-）和c（HF）相等時圖中pH=3.9，pH即為K_a（HF）的負對數(shù)，則K_a（HF）=10^-3.9≈0.4×10^-3，
故答案為：0.4×10^-3；
（3）25℃時，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，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：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．