Question

已知：①25℃時弱電解質電離平衡數：Ka（CH₃COOH）＝1．8×10^－5，Ka（HSCN）＝0．13；難溶電解質的溶度積常數：Kap（CaF₂）＝1．5×10^－10 ②25℃時，2．0×10^－3mol/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：

請根據以下信息回答下旬問題：

（1）25℃時，將20mL 0．10 mol/L CH₃COOH溶液和20mL 0．10 mol/LHSCN溶液分別與20mL 0．10 mol/LNaHCO₃溶液混合，實驗測得產生的氣體體積（V）隨時間（t）變化的示意圖為下圖所示：

①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___________________ ，
②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≈__________________ ，列式并說明得出該常數的理由________________ 。
（3）4．0×10^－3 mol/LHF溶液與4．0×10^－4 mol/LCaCl₂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）①相同的起始條件，只能是因為兩種酸的電離度不同導致溶液中起始反應時H⁺濃度不同引起反應速率的不同；②＜。
（2）Ka＝0．4×10^－3；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。
（3）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。c²（F^-）×c（Ca²⁺）＝5．12×10^－10， 5．12×10^-10大于Kap（CaF₂）＝1．5×10^-10，此時有少量沉淀產生。