Question

17．已知25℃时，氢氟酸（HF）的电离平衡常数K_a=3.6×10^-4．某pH=2的氢氟酸溶液，由水电离出的c（H⁺）=10^-12mol•L^-1；若将其与pH=12的NaOH溶液等体积混合，则溶液中离子浓度大小关系为：c（F^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

Answer 1

分析 某HF溶液的pH=2，则其由水电离出的c（H⁺）=c（OH^-）=$\frac{{K}_{W}}{1{0}^{-pH}}$；HF为弱酸，在溶液中只能部分电离出氢离子，pH=2的醋酸溶液中HF的浓度大于0.01mol/L，pH=12的氢氧化钠溶液的浓度为0.01mol/L，混合液中HF过量，溶液呈酸性，据此判断反应后溶液中各离子浓度大小．

解答 解：某HF溶液的pH=2，则其由水电离出的c（H⁺）=c（OH^-）=$\frac{{K}_{W}}{1{0}^{-pH}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-2}}$mol/L=10^-12 mol/L；
氢氟酸（HF）的电离平衡常数K_a=3.6×10^-4，说明HF为弱酸，在溶液中只能部分电离，则pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液混合后HF过量，反应后溶质为NaF和HF的混合液，混合液呈酸性，则 c（H⁺）＞c（OH^-），根据电荷守恒可知：c（F^-）＞c（Na⁺），溶液中离子浓度大小为：c（F^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：10^-12；c（F^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

点评 本题考查了酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算，题目难度中等，明确弱电解质的电离特点为解答关键，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．