Question

①25℃，難溶電解質的溶度積常數：K_sp[CaF₂]＝1.5×10^-10，K_sp[Mg(OH)₂]=1.8×10^-11，K_sp [Cu(OH)₂]=2.2×10^-20

②弱電解質在水溶液中存在電離常數：例如一元弱酸HAH⁺+A^-，其電離常數表達式 K_a= c（H⁺）·c (A^-)/ c (HA)（各濃度為平衡時濃度）。該常數與濃度、壓強無關，只是溫度的函數。25℃，醋酸的K_a=1.76×10^-5

③25℃時，2.0×10^-3mol·L^-1氫氟酸水溶液中，調節溶液pH（忽略體積變化），得到

c（HF）、c（F^-）與溶液pH的變化關系，如下圖所示：

 

請根據以上信息回答下列問題：                      

（1）25℃時，向濃度均為0.1 mol·L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀（填化學式），生成該沉淀的離子方程式為       。

（2）25℃時，HF電離常數的數值Ka            ，列式并說明得出該常數的理由                                                       。

（3）25℃時，向濃度均為0.1 mol·L^-1的相同體積的HF和醋酸兩種溶液中分別加入相同的足量鋅粒，初始時產生氫氣的速率關系為         （填“＞”“＝”或“＜”，下同）。反應結束后，產生氫氣的物質的量的關系為     ，兩溶液中c (F^-)      c (CH₃COO^-)。

（4）25℃時，4.0×10^-3mol·L^-1HF溶液與4.0×10^-4 mol·L^-1 CaCl₂溶液等體積混合，調節混合液pH為4.0（忽略調節混合液體積的變化），通過列式計算說明是否有沉淀產生。

Answer 1

（1）Cu(OH)₂（2分），  Cu²⁺+2NH₃·H₂O=Cu(OH)₂ ↓+2NH₄⁺（2分）

（2）Ka=0.4×10^-3或10^-3.45。（3分）

HF電離平衡常數Ka= 【c（H⁺）c（F^-）】/ c（HF），其中c（H⁺）、c（F^-）、c（HF）都是電離達到平衡時的濃度，選擇中間段圖像求解。根據圖像：_PH=4時，c（H⁺）=10^-4，c（F^-）=1.6×10^-3、c（HF）=4.0×10^-4， Ka=0.4×10^-3。（或根據a點數據c（H⁺）=10^-3.45  、c（F^-）=c（HF）得Ka= 10^-3.45）（2分）

（3）＞，＝ ，＞（3分）

（4）_PH=4.0，則c（H⁺）=10^-4，此時：根據HF電離產生的c（F^-）=1.6×10^-3，而溶液中的c（Ca²⁺）=2.0×10^-4。c ²（F^-）×c（Ca²⁺）=5.12×10^-10，5.12×10^-10大于K_sp（CaF₂）＝，此時有少量沉淀產生。（3分）

解析:

略