Question

已知25 ℃时弱电解质的电离平衡常数：

Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5，Ka(HSCN)＝0.13。

(1)将20 mL 0.10 mol·L－1 CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol·L－1的HSCN溶液分别与0.10 mol·L－1的NaHCO3溶液反应，实验测得产生CO2气体体积(V)与时间t的关系如图所示。

 

反应开始时，两种溶液产生CO2的速率明显不同的原因是________；反应结束后所得溶液中c(SCN－)________c(CH3COO－)(填“＞”、“＝”或＜)。

(2)2.0×10－3 mol·L－1的氢氟酸水溶液中，调节溶液pH(忽略调节时体积变化)，测得平衡体系中c(F－)、c(HF)与溶液pH的关系如图所示。则25 ℃时，HF电离平衡常数为Ka(HF)＝________(列式求值)。

 

(3)难溶物质CaF2溶度积常数为Ksp＝1.5×10－10，将4.0×10－3 mol·L－1 HF溶液与4.0×10－4 mol·L－1的CaCl2溶液等体积混合，调节溶液pH＝4(忽略调节时溶液体积变化)，试分析混合后是否有沉淀生成？________(填“有”或“没有”)，简述理由：____________________________________________。

 

Answer 1

　(1)Ka(HSCN)＞Ka(CH3COOH)，溶液中c(H＋)：HSCN＞CH3COOH，

c(H＋)大反应速率快　＞

(2)＝＝4×10－4

(3)有　溶液中离子积Qc＝c(Ca2＋)·c2(F－)＝5.12×10－10＞Ksp(CaF2)＝1.5×10－10

【解析】　(1)由Ka(CH3COOH)、Ka(HSCN)的数据知，相同物质的量浓度溶液HSCN的酸性比CH3COOH强，HSCN溶液中c(H＋)大，所以反应开始时HSCN溶液与NaHCO3溶液反应的速率快。反应结束后所得两溶液分别为CH3COONa溶液和NaSCN溶液，由于HSCN的酸性比CH3COOH强，则SCN－的水解程度比CH3COO－弱，所以c(SCN－)＞c(CH3COO－)。(2)当pH＝4时，由图像可知，c(F－)＝1.6×10－3 mol·L－1，c(HF)＝4.0×10－4mol·L－1，c(H＋)＝1×10－4mol·L－1，代入Ka(HF)＝即可。(3)当pH＝4时，溶液中的c(F－)＝1.6×10－3 mol·L－1，溶液中c(Ca2＋)＝2.0×10－4 mol·L－1，溶液中离子积Qc＝c(Ca2＋)·c2(F－)＝5.12×10－10＞Ksp(CaF2)＝1.5×10－10，故有沉淀产生。