Question

(14分)已知：①25℃时弱电解质电离平衡数：K_a（CH₃COOH）＝，K_a（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：K_ap（CaF₂）＝

②25℃时，mol·L^-1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，如下图所示：

请根据以下信息回答下列问题：   

（1）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka=           。

（2）25℃时，将20mL 0.10 mol·L^-1 CH₃COOH溶液和20mL 0.10 mol·L^-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L^-1NaHCO₃溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：

反应初始阶段，两种溶液产生CO₂气体的速率存在明显差异的原因是            ，反应结束后所得两溶液中，c（CH₃COO^-）           c（SCN^-）（填“＞”、“＜”或“＝”）

（3） mol·L^-1HF溶液与 mol·L^-1 CaCl₂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），        （填“有”或“无”）沉淀产生。

（4）已知CH₃COONH₄溶液为中性，又知CH₃COOH溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断NH₄HCO₃溶液的pH          7（填“＞”、“＜”或“＝”）；

将同温度下等浓度的四种盐溶液：?

A．NH₄Cl            B．NH₄SCN?         C．CH₃COONH₄        D．NH₄HCO₃

按(NH₄⁺)由大到小的顺序排列是：            （填序号）。

按pH由大到小的顺序排列是：            （填序号）

 

Answer 1

【答案】

（1）Ka=4×10^-4。

（2）两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H⁺浓度不同引起反应速率的不同。

c（CH₃COO^-）＜c（SCN^-）

（3）有。

（4）＞     ABCD    DCBA

【解析】

1.      温度一定时，Ka的值是固定不变的所以Ka= 【c（H+）* c（F-）】/ c（HF），与温度无关，选取任意一点都是一样的，只不过，为了使计算简便，通常我们会选择有利于计算的一点。如果选择中间的交点，计算会更方便，因为此时c（F-）=c（HF），则Ka=c（H+）=4×10^-4。

2将两种溶液分别混合后，两种溶液产生CO₂气体的速率存在明显差异的原因是两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H⁺浓度不同引起反应速率的不同。结束后所得两溶液中，c（CH₃COO^-）大于c（SCN^-）。

3 [HF]=4x10^-3 M, [H+]=10^-4 M (从pH=4来), HF的Ka=4x10^-4,而Ka=([H+][F-])/[HF],以上即可算出

[F-]=1.6x10^-2 M,即c(F-)=1.6x10^-2所以有沉淀生成。

4、CH₃COOH加入Na2CO3溶液中有气体放出，说明碳酸的酸性没有醋酸强，而CH₃COONH₄溶液为中性，所以NH₄HCO₃溶液显碱性，因为由于HCO₃－水解形成的碳酸的酸性没有由CH₃COO－水解所形成的醋酸的酸性强，所以NH₄HCO₃溶液显碱性，即PH大于7

考点：化学平衡常数，盐类的水解，离子浓度的比较

点评：本题难度大，理解平衡常数的含义，盐类水解的原理，正确的判断出盐溶液的酸碱性是解题的关键。