题目内容
【题目】已知25℃时,2.0×103 mol/L氢氟酸水溶液中,调节溶液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。
(1)25℃时,HF的电离平衡常数Ka=_____________。
(2)已知HF(aq)H+(aq)+F(aq) ΔH=10.4 kJ/mol,现将室温下0.1 mol/L HF溶液升温至30℃(不考虑溶质和溶剂的挥发),下列各量增大的是__________。
a.Ka b.Kw c.n(H+) d.
(3)25℃时,在20 mL 0.1 mol/L氢氟酸中加入V mL 0.1 mol/L NaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是__________________。
a.pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水电离出的c(H+)相等
b.①点时pH=6,此时溶液中,c(F)c(Na+)=9.9×107 mol/L
c.②点时,溶液中的c(F)=c(Na+)
d.③点时V=20 mL,此时溶液中c(F)<c(Na+)=0.1 mol/L
(4)25℃时,SrF2(s)的Ksp=2×109,若将0.20 mol/L NaF(aq)与0.20 mol/L Sr(NO3)2(aq)等体积混合后,溶液中F浓度约为__________。
【答案】(1)103.45(3分) (2)bd(2分) (3)bc(2分)
(4)2×104 mol/L(3分)
【解析】(1)Ka=,当c(F-)=c(HF)时,Ka=c(H+),图中交点处所对应的pH为3.45,即c(H+)=103.45,故Ka=103.45。
(2)已知该电离放热,因此温度升高后,电离平衡逆向移动,n(H+)变小,电离常数Ka变小,水的离子积常数Kw增大,=Kw/c2(H+)增大。
(3)a中,pH=3的HF溶液中由水电离出的c(H+)=1011 mol/L,pH=11的NaF溶液中由水电离出的c(H+)=103 mol/L,水电离出的c(H+)不相等,错误。b中,当pH=6,根据电荷守恒得c(F)c(Na+)=c(H+)c(OH)=106108=9.9×107 mol/L,正确。c中,根据电荷守恒可知选项正确。d中,当V=20 mL时,两者恰好完全反应生成NaF,由于F水解故存在c(F)<c(Na+),但由于溶液体积变化,c(Na+)为原来的一半,即0.05 mol/L,d错。
(4)等体积混合后发生反应,Sr(NO3)2过量,过量的c(Sr2+)=0.05 mol/L,此时溶液中c(F)= ==2×104 (mol/L)。