Question

【題目】25℃時，調節2.0×10-3 mol/L氫氟酸水溶液的pH（忽略體積變化），得到c(HF)、c(F－)與溶液pH的變化關系如圖所示。請結合圖中信息回答下列問題：

（1）HF電離平衡常數的表達式：Ka=_________。室溫下，向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH=3.4時，c(F－)∶c(HF) =_______。HF 的電離常數值為_______。

（2）將4.0×10-3mol/L的HF溶液與4.0×10-4mol/LCaCl2溶液等體積混合，調節混合液pH為4.0（忽略調節混合液體積的變化），通過列式計算說明是否有沉淀產生：

______________________________。[已知Ksp(CaF2)＝1.5×10-10 ]

Answer 1

【答案】 1∶1 10-3.4或4.0×10-4（取pH＝4時，查圖中數據計算得到） c(Ca2+)×c2(F－)＝(2.0×10-4)×(1.6×10-3)2＝5.12×10-10＞Ksp(CaF2)，有沉淀產生（F－的濃度根據pH＝4查圖可得）

【解析】（1）HF電離方程式為HFF－+H＋，因此平衡常數的表達式：Ka=。由圖象可知，當pH=4時，c（H+）=1.0×10-4mol/L，c（HF）=4.0×10-3mol/L，c（F-）=1.6×10-3mol/L，則Ka（HF）==1×104×1.6×103/4.0×104=4.0×10-4。室溫下，向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH=3.4時，氫離子濃度是10－3.4mol/L，則根據電離常數可知c(F－)∶c(HF) =。（2）將4.0×10-3mol/L的HF溶液與4.0×10-4mol/LCaCl2溶液等體積混合，調節溶液pH=4，此時c（F-）=c(HF)×4.0×104/c(H+)=[2.0×103c(F)]×4.0×104/1×104，解得c（F-）=1.6×10-3（mol/L），c（Ca2+）=2.0×l0-4mol/L，則溶液中c（Ca2+）c2（F-）=2.0×l0-4×（1.6×10-3）2=5.12×10-10＞ksp（CaF2）=1.5×10-10，則有沉淀生成。