已知:①25℃时弱电解质电离平衡数:Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数:Kap(CaF2)=1.5×10-10 ②25℃时,2.0×10-3mol/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,如下图所示:
请根据以下信息回答下旬问题:
(1)25℃时,将20mL 0.10 mol/L CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol/LHSCN溶液分别与20mL 0.10 mol/LNaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图为下图所示:
①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___________________ ,
②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)4.0×10-3 mol/LHF溶液与4.0×10-4 mol/LCaCl2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。_____________________________
(1)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;②<。
(2)Ka=0.4×10-3;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+)=10-4, c(F-)=1.6×10-3、 c(HF)=4.0×10-4。
(3)PH=4.0,则c(H+)=10-4,此时:根据HF电离,产生的c(F-)=1.6×10-3,而溶液中的c(Ca2+)=2.0×10-4。c2(F-)×c(Ca2+)=5.12×10-10, 5.12×10-10大于Kap(CaF2)=1.5×10-10,此时有少量沉淀产生。