Question

已知25 ℃時弱電解質的電離平衡常數：

Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5，Ka(HSCN)＝0.13。

(1)將20 mL 0.10 mol·L－1 CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol·L－1的HSCN溶液分別與0.10 mol·L－1的NaHCO3溶液反應，實驗測得產生CO2氣體體積(V)與時間t的關系如圖所示。

 

反應開始時，兩種溶液產生CO2的速率明顯不同的原因是________；反應結束后所得溶液中c(SCN－)________c(CH3COO－)(填“＞”、“＝”或＜)。

(2)2.0×10－3 mol·L－1的氫氟酸水溶液中，調節溶液pH(忽略調節時體積變化)，測得平衡體系中c(F－)、c(HF)與溶液pH的關系如圖所示。則25 ℃時，HF電離平衡常數為Ka(HF)＝________(列式求值)。

 

(3)難溶物質CaF2溶度積常數為Ksp＝1.5×10－10，將4.0×10－3 mol·L－1 HF溶液與4.0×10－4 mol·L－1的CaCl2溶液等體積混合，調節溶液pH＝4(忽略調節時溶液體積變化)，試分析混合后是否有沉淀生成？________(填“有”或“沒有”)，簡述理由：____________________________________________。

 

Answer 1

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

c(H＋)大反應速率快　＞

(2)＝＝4×10－4

(3)有　溶液中離子積Qc＝c(Ca2＋)·c2(F－)＝5.12×10－10＞Ksp(CaF2)＝1.5×10－10

【解析】　(1)由Ka(CH3COOH)、Ka(HSCN)的數據知，相同物質的量濃度溶液HSCN的酸性比CH3COOH強，HSCN溶液中c(H＋)大，所以反應開始時HSCN溶液與NaHCO3溶液反應的速率快。反應結束后所得兩溶液分別為CH3COONa溶液和NaSCN溶液，由于HSCN的酸性比CH3COOH強，則SCN－的水解程度比CH3COO－弱，所以c(SCN－)＞c(CH3COO－)。(2)當pH＝4時，由圖像可知，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)當pH＝4時，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，溶液中離子積Qc＝c(Ca2＋)·c2(F－)＝5.12×10－10＞Ksp(CaF2)＝1.5×10－10，故有沉淀產生。