Question

已知25℃时弱电解质电离平衡常数：
Ka（CH₃COOH）    l.8 xl0^－5,Ka（HSCN）    0.13
（1）将20mL，0.10mol/L CH₃COOH溶液和20mL，0.10mol/L的HSCN溶液分别与0.10mol/L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。

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×l0^－3mol/L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的关系如下图。

则25℃时，HF电离平衡常数为：（列式求值）Ka（HF）=                         
（3）难溶物质CaF₂溶度积常数为：K_sp= 1.5×10^－10，将4．0×10^－3mol/L HF溶液与4．0×l0^－4 mol/L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”），筒述理由：        。

Answer 1

（10分）（1）因为Ka(HSCN)>Ka(CH₃COOH),溶液中c(H⁺):HSCN>CH₃COOH， c(H⁺)大反应速率快（2分）；> (2分)
（2）Ka(HF)==(2分)
（3）有（2分）
因为溶液中c(Ca²⁺)·c²(F^-)=5.12×10^-10>k_sp(CaF₂)=1.5×10^-10(2分)

试题分析：（1）电离平衡常数大的电离出的离子浓度大，故反应开始时，两种溶液产生CO₂的速率明显不同的原因是因为Ka(HSCN)>Ka(CH₃COOH),溶液中c(H⁺):HSCN>CH₃COOH，c(H⁺)大反应速率快。因为电离平衡常数不变，随着反应的进行，电离平衡正向移动，故c（SCN^－）>c（CH₃COO^－）。
（2）电离平衡常数等于电离出的离子浓度的幂之积除以电解质的浓度，故Ka(HF)==。
（3）查图可知当pH=4.0时，溶液中的c（F^-）=1.6×10^-3mol?L^-1，因等体积混合则溶液中c（Ca²⁺）=2.0×10^-4mol?L^-1，即c（Ca²⁺）×c²（F^-）=5.12×10^-10＞K_sp（CaF₂））=1.5×10^-10，所以有沉淀产生，故答案为：有沉淀产生。
点评：本题考查电离平衡常数与弱电解质的电离、盐类水解的关系及利用溶度积来分析是否有沉淀生成，明确电离平衡常数的表达式和离子积的计算，并借助图来分析解答即可，较好的训练学生利用信息来分析问题、解决问题的能力。