Question

【题目】已知：①25 ℃时，弱电解质的电离平衡常数：K(CH3COOH)＝1.8×10－5，K(HSCN)＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：Ksp(CaF2)＝6×10－10。②25 ℃时，2.0×10－3 mol/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：

请根据以上信息回答下列问题：

（1）25 ℃时，将20 mL 0.10 mol/L CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol/L HSCN溶液分别与20 mL 0.10 mol/L NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示，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__________，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Ka≈______。

（3）4.0×10-3 mol/L HF溶液与4.0×10-4mol/L CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0后（忽略调节时混合液体积的变化），_______沉淀产生。（填“有”或“无”）。

Answer 1

【答案】 HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中c(H＋)较大，故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快 ＜ 10－3.5(或3.5×10－4) 无

【解析】(1)由Ka(CH3COOH)=1.8×10-5和Ka(HSCN)=0.13可知，CH3COOH的酸性弱于HSCN的，即在相同浓度的情况下HSCN溶液中H+的浓度大于CH3COOH溶液中H+的浓度，浓度越大反应速率越快；又酸越弱，反应生成的相应的钠盐越易水解，即c(CH3COO-)＜c(SCN-)，故答案为：HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中c(H+)较大，故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率快；＜；

(2)已知氢氟酸的电离方程式：HFH++F-，则Ka(HF)= ，当c(F-)和c(HF)相等时，由Ka(HF)= ，可知Ka(HF)=c(H+)，由c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系图可知，在c(F-)和c(HF)相等时图中pH=3.5左右，pH即为Ka(HF)的负对数，则Ka(HF)=10-3.5，故答案为：10-3.5；

(3)25℃时，4.0×10-3 molL-1HF溶液与4.0×10-4 molL-1 CaCl2溶液等体积混合，则HF溶液浓度为2.0×10-3molL-1，CaCl2溶液浓度为2.0×10-4molL-1；由图像知pH=4时，溶液中c(F-)浓度为1.6×10-3molL-1，所以c(Ca2+)×c2(F-)=2.0×10-4×(1.6×10-3)2=5.12×10-10＜Ksp(CaF2)，无沉淀产生；故答案为：无。