题目

题型：不详难度：来源：

(创新预测题)已知25 ℃时弱电解质的电离平衡常数：
K_a(CH₃COOH)＝1.8×10^－5，K_a(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K_a(HF)＝________(列式求值)。

(3)难溶物质CaF₂溶度积常数为K_sp＝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：_____________________________________。

答案

(1)K_a(HSCN)＞K_a(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Q_c＝c(Ca^2＋)·c²(F^－)＝5.12×10^－10＞K_sp(CaF₂)＝1.5×
10^－10

解析

(1)由K_a(CH₃COOH)、K_a(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K_a(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(Ca^2＋)＝2.0×10^－4 mol·L^－1，溶液中离子积Q_c＝c(Ca^2＋)·c²(F^－)＝5.12×10^－10＞K_sp(CaF₂)＝1.5×10^－10，故有沉淀产生。