Question

(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：_____________________________________。

Answer

(1)Ka(HSCN)＞Ka(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Qc＝c(Ca2＋)·c2(F－)＝5.12×10－10＞Ksp(CaF2)＝1.5×

10－10

【解析】(1)由Ka(CH3COOH)、Ka(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Ka(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(Ca2＋)＝2.0×10－4 mol·L－1，溶液中离子积Qc＝c(Ca2＋)·c2(F－)＝5.12×10－10＞Ksp(CaF2)＝1.5×10－10，故有沉淀产生。