Question

（10分）已知：①25℃时弱电解质电离平衡数：K_a（CH₃COOH）＝，K_a（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：K_ap（CaF₂）＝

②25℃时，mol·L^-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F^-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：

请根据以下信息回答下列问题：                      

（1）25℃时，将20mL 0.10 mol·L^-1 CH₃COOH溶液和20mL 0.10 mol·L^-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L^-1NaHCO₃溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图所示：反应初始阶段，两种溶液产生CO₂气体的速率存在明显差异的原因是            ，反应结束后所得两溶液中，c（CH₃COO^-）           c（SCN^-）（填“＞”、“＜”或“＝”）

（2）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka           ，列式并说明得出该常数的理由                                                      。

（3） mol·L^-1HF溶液与 mol·L^-1 CaCl₂溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。

Answer

（1）HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中氢离子浓度较大，所以其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快；＜

（2）Ka＝0.4×10-3

（3）有沉淀产生

【解析】

试题分析：（1）HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中氢离子浓度较大，所以其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快；反应结束后，溶质为CH3COONa和NaSCN,由于CH3COOH酸性弱于HSCN的酸性，所以CH3COONa水解程度大，因此c（CH3COO-）＜c（SCN-）。

（2）HF电离平衡常数Ka＝【c（H+）×c（F-）】÷ c（HF）,其中c（H+）、 c（F-）、 c（HF）都是电离达到平衡时的浓度，选择中间段图像求解。根据图像：pH＝4时，c（H+）＝10-4， c（F-）＝1.6×10-3、c（HF）＝4.0×10-4，所以Ka＝0.4×10-3。

（3）pH＝4.0，则c（H+）＝10-4

此时根据HF电离可知产生的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，因此此时有少量沉淀产生。

考点：考查电离平衡常数、溶度积常数的有关计算、图像识别以及盐类水解的应用等