Question

(14分)已知：①25℃時(shí)弱電解質(zhì)電離平衡數(shù)：K_a（CH₃COOH）＝，K_a（HSCN）＝0.13；難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)：K_ap（CaF₂）＝

②25℃時(shí)，mol·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）、c（F^-）與溶液pH的變化關(guān)系，如下圖所示：

請(qǐng)根據(jù)以下信息回答下列問題：   

（1）25℃時(shí)，HF電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka=           。

（2）25℃時(shí)，將20mL 0.10 mol·L^-1 CH₃COOH溶液和20mL 0.10 mol·L^-1HSCN溶液分別與20mL 0.10 mol·L^-1NaHCO₃溶液混合，實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)生的氣體體積（V）隨時(shí)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“＝”）

（3） mol·L^-1HF溶液與 mol·L^-1 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），        （填“有”或“無”）沉淀產(chǎn)生。

（4）已知CH₃COONH₄溶液為中性，又知CH₃COOH溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，試推斷NH₄HCO₃溶液的pH          7（填“＞”、“＜”或“＝”）；

將同溫度下等濃度的四種鹽溶液：?

A．NH₄Cl            B．NH₄SCN?         C．CH₃COONH₄        D．NH₄HCO₃

按(NH₄⁺)由大到小的順序排列是：            （填序號(hào)）。

按pH由大到小的順序排列是：            （填序號(hào)）

 

Answer 1

【答案】

（1）Ka=4×10^-4。

（2）兩種酸的電離度不同導(dǎo)致溶液中起始反應(yīng)時(shí)H⁺濃度不同引起反應(yīng)速率的不同。

c（CH₃COO^-）＜c（SCN^-）

（3）有。

（4）＞     ABCD    DCBA

【解析】

1.      溫度一定時(shí)，Ka的值是固定不變的所以Ka= 【c（H+）* c（F-）】/ c（HF），與溫度無關(guān)，選取任意一點(diǎn)都是一樣的，只不過，為了使計(jì)算簡(jiǎn)便，通常我們會(huì)選擇有利于計(jì)算的一點(diǎn)。如果選擇中間的交點(diǎn)，計(jì)算會(huì)更方便，因?yàn)榇藭r(shí)c（F-）=c（HF），則Ka=c（H+）=4×10^-4。

2將兩種溶液分別混合后，兩種溶液產(chǎn)生CO₂氣體的速率存在明顯差異的原因是兩種酸的電離度不同導(dǎo)致溶液中起始反應(yīng)時(shí)H⁺濃度不同引起反應(yīng)速率的不同。結(jié)束后所得兩溶液中，c（CH₃COO^-）大于c（SCN^-）。

3 [HF]=4x10^-3 M, [H+]=10^-4 M (從pH=4來), HF的Ka=4x10^-4,而Ka=([H+][F-])/[HF],以上即可算出

[F-]=1.6x10^-2 M,即c(F-)=1.6x10^-2所以有沉淀生成。

4、CH₃COOH加入Na2CO3溶液中有氣體放出，說明碳酸的酸性沒有醋酸強(qiáng)，而CH₃COONH₄溶液為中性，所以NH₄HCO₃溶液顯堿性，因?yàn)橛捎贖CO₃－水解形成的碳酸的酸性沒有由CH₃COO－水解所形成的醋酸的酸性強(qiáng)，所以NH₄HCO₃溶液顯堿性，即PH大于7

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)，鹽類的水解，離子濃度的比較

點(diǎn)評(píng)：本題難度大，理解平衡常數(shù)的含義，鹽類水解的原理，正確的判斷出鹽溶液的酸堿性是解題的關(guān)鍵。