Question

 （15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旬问题：                        图2

（1）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“＝”）

（2）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka            ，列式并说明得出该常数的理由                                                       。

（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），通过列式计算说明是否有沉淀产生。

Answer

 试题解析：

给信息多，可以对信息进行初步分析，也可以根据问题再去取舍信息。

信息分析：①HSCN比CH3COOH易电离，CaF2难溶。②F-PH=6,PH=0时以HF存在。

F-与HF总量不变。

问题引导分析（解题分析与答案）：

（1）相同的起始条件，只能是因为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。反应结束后，溶质为CH3COONa和NaSCN,因CH3COOH酸性弱于HSCN，故CH3COONa水解程度大，c（CH3COO-）＜c（SCN-）。

    （2）HF电离平衡常数Ka= 【c（H+）* c（F-）】/ c（HF）,其中c（H+）、 c（F-）、 c（HF）都是电离达到平衡时的浓度，选择中间段图像求解。根据图像：PH=4时，c（H+）=， c（F-）=1.6×、 c（HF）=4.0×。Ka=0.4×。

（3）PH=4.0，则c（H+）=,此时：根据HF电离，产生的c（F-）=1.6×，而溶

液中的c（Ca2+）=2.0×。c2（F-）×c（Ca2+）=5.12×，5.12×大于Kap（CaF2）＝，此时有少量沉淀产生。

教与学提示：

本题比较全面地考察了电离平衡常数与溶解平衡常数的知识内容。要求学生会读图，要

掌握平衡常数的表达式和含义：平衡时的溶液中的各种相关离子的浓度。要理解溶解平衡的含义：达到饱和溶液时的最大值，大于则沉淀析出，小于则不析出。明确平衡常数是随温度变化的，不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变化。在平衡常数的教学中，可以设计一个关于化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数的专题，有比较，有触类旁通地系统地研究和学习平衡常数问题。

26题再一次说明，平衡常数的题目不再只是说要考，而总是回避大题的内容。难点突破在高考复习中意义重大。也再一次说明，高考的热点往往和大学基础要求有联系。