Question

【題目】已知：①25 ℃時，弱電解質的電離平衡常數：K(CH3COOH)＝1.8×10－5，K(HSCN)＝0.13；難溶電解質的溶度積常數：Ksp(CaF2)＝6×10－10。②25 ℃時，2.0×10－3 mol/L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，將20 mL 0.10 mol/L CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol/L HSCN溶液分別與20 mL 0.10 mol/L NaHCO3溶液混合，實驗測得產生的氣體體積(V)隨時間(t)的變化如圖所示，反應初始階段，兩種溶液產生CO2氣體的速率存在明顯差異的原因是__________，反應結束后所得兩溶液中，c(CH3COO－)________c(SCN－)(填“＞”、“＜”或“＝”)。

（2）25 ℃時，HF電離平衡常數的數值Ka≈______。

（3）4.0×10-3 mol/L HF溶液與4.0×10-4mol/L CaCl2溶液等體積混合，調節混合液pH為4.0后（忽略調節時混合液體積的變化），_______沉淀產生。（填“有”或“無”）。

Answer 1

【答案】 HSCN的酸性比CH3COOH強，其溶液中c(H＋)較大，故其溶液與NaHCO3溶液的反應速率較快 ＜ 10－3.5(或3.5×10－4) 無

【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，即在相同濃度的情況下HSCN溶液中H+的濃度大于CH3COOH溶液中H+的濃度，濃度越大反應速率越快；又酸越弱，反應生成的相應的鈉鹽越易水解，即c(CH3COO-)＜c(SCN-)，故答案為：HSCN的酸性比CH3COOH強，其溶液中c(H+)較大，故其溶液與NaHCO3溶液的反應速率快；＜；

(2)已知氫氟酸的電離方程式：HFH++F-，則Ka(HF)= ，當c(F-)和c(HF)相等時，由Ka(HF)= ，可知Ka(HF)=c(H+)，由c(HF)、c(F-)與溶液pH的變化關系圖可知，在c(F-)和c(HF)相等時圖中pH=3.5左右，pH即為Ka(HF)的負對數，則Ka(HF)=10-3.5，故答案為：10-3.5；

(3)25℃時，4.0×10-3 molL-1HF溶液與4.0×10-4 molL-1 CaCl2溶液等體積混合，則HF溶液濃度為2.0×10-3molL-1，CaCl2溶液濃度為2.0×10-4molL-1；由圖像知pH=4時，溶液中c(F-)濃度為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)，無沉淀產生；故答案為：無。