Question

12．已知：
①25℃時(shí)弱電解質(zhì)電離平衡數(shù)；K_a（CH₃COOH）═1.8×10^-5，K_a（HSCN）═0.13；
難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)：K_SD（CaF₂）═1.5×10^-10
②25℃時(shí)，2×l0^-3mol•L^-1氫氟酸水溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH（忽略體積變化），得到c （HF）、C（F^-）與溶液pH的變化關(guān)系，如圖1所示：

請(qǐng)根據(jù)以下信息回答下列問(wèn)題：
（1）25℃時(shí)，將20mL 0.10mol•L^-1CH₃COOH溶液和20mL 0．l mol•L^-1 HSCN溶液分別 與20mL 0.10mol•L^-1NaHCO₃ 溶液混合，實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)生的氣體體積（V）隨時(shí)間（t）變化的示意圖為圖2所示：
反應(yīng)初始階段，兩種溶液產(chǎn)生CO₂氣體的速率存在明顯差異的原因是相同的起始條件，兩種酸的電離程度不同導(dǎo)致溶液中起始反應(yīng)時(shí)氫離子濃度不同引起反應(yīng)速率不同，
反應(yīng)結(jié)束后所得兩溶液中，C（CH₃COO^-）＜c（SCN^-）（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）25℃時(shí)，HF電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka≈4×10^-4．
（3）4×10^-3mol•L^-1HF溶液與4×10^-4mol•L^-1CaCl₂溶液等體積混合，調(diào)節(jié)混合液pH為4.0（忽略調(diào)節(jié)混合液體積的變化），通過(guò)列式計(jì)算說(shuō)明是否有沉淀產(chǎn)生．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)速率與氫離子濃度成正比；
酸的電離平衡常數(shù)越大，酸的電離程度越大則酸的酸性越強(qiáng)，其酸根水解能力越��；
（2）根據(jù)圖象知，當(dāng)pH=4時(shí)，c（H⁺）=10^-4 mol/L，c（F^-）=1.6×10^-3 mol/L，c（HF）=4×10^-4 mol/L，電離平衡常數(shù)Ka=$\frac{c（{H}^{+}）×c（{F}^{-}）}{c（HF）}$；
（3）當(dāng)pH=4.0時(shí)，溶液中的c（F^-）=1.6×10^-3mol•L^-1，因等體積混合則溶液中c（Ca²⁺）=2.0×10^-4mol•L^-1，計(jì)算濃度積c（Ca²⁺）×c²（F^-）與K_sp（CaF₂）比較判斷．

解答 解：（1）①反應(yīng)速率與氫離子濃度成正比，硫氰酸的電離平衡常數(shù)大于醋酸，則硫氰酸的電離程度大于醋酸，等濃度的兩種溶液中，硫氰酸中氫離子濃度大于醋酸，所以醋酸的反應(yīng)速率小于硫氰酸；
酸的電離平衡常數(shù)越大，酸的電離程度越大則酸的酸性越強(qiáng)，其酸根水解能力越小，硫氰酸的電離平衡常數(shù)大于醋酸，所以醋酸根離子的水解能力大于硫氰酸根離子，則c（CH₃COO^-）＜c（SCN^-），
故答案為：相同的起始條件，兩種酸的電離程度不同導(dǎo)致溶液中起始反應(yīng)時(shí)氫離子濃度不同引起反應(yīng)速率不同；＜；
（2）根據(jù)圖象知，當(dāng)pH=4時(shí)，c（H⁺）=10^-4 mol/L，c（F^-）=1.6×10^-3 mol/L，c（HF）=4×10^-4 mol/L，電離平衡常數(shù)Ka=$\frac{c（{H}^{+}）×c（{F}^{-}）}{c（HF）}$=$\frac{1{0}^{-4}×1.6×1{0}^{-3}}{4×1{0}^{-4}}$=4×10^-4，
故答案為：4×10^-4；
（3）由圖可知當(dāng)pH=4.0時(shí)，溶液中的c（F^-）=1.6×10^-3mol•L^-1，因等體積混合則溶液中c（Ca²⁺）=2.0×10^-4mol•L^-1，即c（Ca²⁺）×c²（F^-）=5.1×10^-10＞K_sp（CaF₂））=1.5×10^-10，所以有沉淀產(chǎn)生，故答案為：有沉淀產(chǎn)生．

點(diǎn)評(píng) 本題考查弱電解質(zhì)電離、電離平衡、溶度積有關(guān)計(jì)算等，較好的訓(xùn)練學(xué)生利用信息來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．