Question

【题目】25℃时，调节2.0×10-3 mol/L氢氟酸水溶液的pH（忽略体积变化），得到c(HF)、c(F－)与溶液pH的变化关系如图所示。请结合图中信息回答下列问题：

（1）HF电离平衡常数的表达式：Ka=_________。室温下，向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH=3.4时，c(F－)∶c(HF) =_______。HF 的电离常数值为_______。

（2）将4.0×10-3mol/L的HF溶液与4.0×10-4mol/LCaCl2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：

______________________________。[已知Ksp(CaF2)＝1.5×10-10 ]

Answer 1

【答案】 1∶1 10-3.4或4.0×10-4（取pH＝4时，查图中数据计算得到） c(Ca2+)×c2(F－)＝(2.0×10-4)×(1.6×10-3)2＝5.12×10-10＞Ksp(CaF2)，有沉淀产生（F－的浓度根据pH＝4查图可得）

【解析】（1）HF电离方程式为HFF－+H＋，因此平衡常数的表达式：Ka=。由图象可知，当pH=4时，c（H+）=1.0×10-4mol/L，c（HF）=4.0×10-3mol/L，c（F-）=1.6×10-3mol/L，则Ka（HF）==1×104×1.6×103/4.0×104=4.0×10-4。室温下，向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH=3.4时，氢离子浓度是10－3.4mol/L，则根据电离常数可知c(F－)∶c(HF) =。（2）将4.0×10-3mol/L的HF溶液与4.0×10-4mol/LCaCl2溶液等体积混合，调节溶液pH=4，此时c（F-）=c(HF)×4.0×104/c(H+)=[2.0×103c(F)]×4.0×104/1×104，解得c（F-）=1.6×10-3（mol/L），c（Ca2+）=2.0×l0-4mol/L，则溶液中c（Ca2+）c2（F-）=2.0×l0-4×（1.6×10-3）2=5.12×10-10＞ksp（CaF2）=1.5×10-10，则有沉淀生成。