Question

18．25℃下，向20mL 0.2mol•L^-1的氢氟酸中滴加0.2mol•L^-1的NaOH溶液时，溶液的pH变化如图所示，请回答下列问题：
（1）在氢氟酸的稀溶液中，通过改变以下条件能使氢氟酸的电离程度增大的是AD．
A．升高温度      B．向溶液中滴入2滴浓盐酸
C．加入少量NaF固体   D．加水稀释
（2）在此温度下，氢氟酸的电离平衡常数K_a（HF）为5.3×10^-4（保留两位有效数字）．
（3）常温下，将pH=a的盐酸V_a L 与pH=b的NaOH溶液V_b L混合后恰好呈中性，则V_a：V_b=10^a+b-14（用含a、b的代数式表示）
（4）第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有3种．

Answer 1

分析 （1）HF酸中存在HF?F^-+H⁺，为使电离度增大，应使平衡正向移动；
（2）由图象可知0.2mol•L^-1的氢氟酸的pH=2，则c（H⁺）=0.01mol/L，以此可计算电离常数；
（3）根据溶液显中性，说明氢离子和氢氧根的物质的量一定相等；
（4）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素．

解答 解：（1）HF酸中存在HF?F^-+H⁺，为使电离度增大，应使平衡正向移动，
A．升高温度，可使平衡正向移动，电离常数或电离度增大，故A正确；
B．向溶液中滴入2滴浓盐酸，氢离子浓度增大，平衡向着逆向移动，HF的电离程度减小，故B错误；
C．加入少量NaF固体，氟离子浓度增大，平衡逆向移动，电离度减小，故C错误，
D．加水稀释会促使电离平衡正向移动，使电离度增大，故D正确；
故答案为：AD；
（2）由图象可知0.2mol•L^-1的氢氟酸的pH=2，则c（H⁺）=0.01mol/L，可知电离的c（HF）为0.01mol/L，
K=$\frac{c（{F}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（HF）}$=$\frac{0.01×0.01}{0.2-0.01}$≈5.3×10^-4，
故答案为：5.3×10^-4； 
（3）pH=a的盐酸的物质的量浓度为10^-amol/L，pH=b的NaOH溶液的物质的量浓度为10^b-14mol/L，混合后恰好呈中性，则10^-amol/L×V_a L=10^b-14mol/L×V_b L，整理可得：V_a：V_b=10^a+b-14，
故答案为：10^a+b-14；
（4）一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，根据电离能的变化规律，半充满的N原子和全充满的Be原子第一电离能要比同周期原子序数大的原子高，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素，
故答案为：3．

点评 本题考查较为综合，涉及酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算、第一电离能的应用、电离平衡常数的计算、弱电解质的电离平衡及其影响，题目难度中等，明确溶液酸碱性与溶液pH的关系为解答关键，（4）为易错点，注意N和Be原子的第一电离能特点．