已知25℃时弱电解质电离平衡常数：Ka（CH 3 COOH） l.8 xl0 －5 ,Ka（HSCN） ...

Question

已知25℃时弱电解质电离平衡常数： Ka（CH 3 COOH） l.8 xl0 －5 ,Ka（HSCN） 0.13 （1）将20mL，0.10mol/L CH 3 COOH溶液和20mL，0.10mol/L的HSCN溶液分别与0.10mol/L的NaHCO 3 溶液反应，实验测得产生CO 2 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CO 2 的速率明显不同的原因是 ; 反应结束后所得溶液中c（SCN － ）____ c（CH 3 COO － ）（填“>”，“=”或“<”）。 （2）2.0×l0 －3 mol/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CaF 2 溶度积常数为：K sp = 1.5×10 －10 ，将4．0×10 －3 mol/L HF溶液与4．0×l0 －4 mol/L的CaCl 2 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(CH
3
COOH),溶液中c(H
+
):HSCN>CH
3
COOH，
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(Ca
2+
)·c
2
(F
-
)=5.12×10
-10
>k
sp
(CaF
2
)=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CO
2
的速率明显不同的原因是因为Ka(HSCN)>Ka(CH
3
COOH),溶液中c(H
+
):HSCN>CH
3
COOH，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（CH
3
COO
－
）。
（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
-3
mol?L
-1
，因等体积混合则溶液中c（Ca
2+
）=2.0×10
-4
mol?L
-1
，即c（Ca
2+
）×c
2
（F
-
）=5.12×10
-10
＞K
sp
（CaF
2
））=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。