Question

(創(chuàng)新預(yù)測(cè)題)已知25 ℃時(shí)弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)：
K_a(CH₃COOH)＝1.8×10^－5，K_a(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(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)生CO₂氣體體積(V)與
時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。

反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，兩種溶液產(chǎn)生CO₂的速率明顯不同的原因是________；反應(yīng)結(jié)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(diào)節(jié)溶液pH(忽略調(diào)節(jié)時(shí)體積變化)，測(cè)得平衡體系中c(F^－)、c(HF)與溶液pH的關(guān)系如圖所示。則25 ℃時(shí)，HF電離平衡常數(shù)為K_a(HF)＝________(列式求值)。

(3)難溶物質(zhì)CaF₂溶度積常數(shù)為K_sp＝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(diào)節(jié)溶液pH＝4(忽略調(diào)節(jié)時(shí)溶液體積變化)，試分析混合后是否有沉淀生成？________(填“有”或“沒(méi)有”)，簡(jiǎn)述理由：_____________________________________。

Answer 1

(1)K_a(HSCN)＞K_a(CH₃COOH)，溶液中c(H^＋)：HSCN＞CH₃COOH，
c(H^＋)大反應(yīng)速率快　＞
(2) ＝4×10^－4
(3)有　溶液中離子積Q_c＝c(Ca^2＋)·c²(F^－)＝5.12×10^－10＞K_sp(CaF₂)＝1.5×
10^－10

(1)由K_a(CH₃COOH)、K_a(HSCN)的數(shù)據(jù)知，相同物質(zhì)的量濃度溶液HSCN的酸性比CH₃COOH強(qiáng)，HSCN溶液中c(H^＋)大，所以反應(yīng)開(kāi)始時(shí)HSCN溶液與NaHCO₃溶液反應(yīng)的速率快。反應(yīng)結(jié)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(qiáng)，則SCN^－的水解程度比CH₃COO^－弱，所以c(SCN^－)＞c(CH₃COO^－)。(2)當(dāng)pH＝4時(shí)，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K_a(HF)＝即可。(3)當(dāng)pH＝4時(shí)，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，溶液中離子積Q_c＝c(Ca^2＋)·c²(F^－)＝5.12×10^－10＞K_sp(CaF₂)＝1.5×10^－10，故有沉淀產(chǎn)生。