(创新预测题)已知25 ℃时弱电解质的电离平衡常数：Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5，Ka(HSCN)＝0.13。(1)将20 mL 0.10 mol·

题文

(创新预测题)已知25 ℃时弱电解质的电离平衡常数：
K_a(CH₃COOH)＝1.8×10^－5，K_a(HSCN)＝0.13。
(1)将20 mL 0.10 mol·L^－1 CH₃COOH溶液和20 mL 0.10 mol·L^－1的HSCN溶液分别与0.10 mol·L^－1的NaHCO₃溶液反应，实验测得产生CO₂气体体积(V)与
时间t的关系如图所示。



反应开始时，两种溶液产生CO₂的速率明显不同的原因是________；反应结束后所得溶液中c(SCN^－)______c(CH₃COO^－)(填“＞”、“＝”或＜)。
(2)2.0×10^－3 mol·L^－1的氢氟酸水溶液中，调节溶液pH(忽略调节时体积变化)，测得平衡体系中c(F^－)、c(HF)与溶液pH的关系如图所示。则25 ℃时，HF电离平衡常数为K_a(HF)＝________(列式求值)。



(3)难溶物质CaF₂溶度积常数为K_sp＝1.5×10^－10，将4.0×10^－3 mol·L^－1 HF溶液与4.0×10^－4 mol·L^－1的CaCl₂溶液等体积混合，调节溶液pH＝4(忽略调节时溶液体积变化)，试分析混合后是否有沉淀生成？________(填“有”或“没有”)，简述理由：_____________________________________。

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1)K_a(HSCN)＞K_a(CH₃COOH)，溶液中c(H^＋)：HSCN＞CH₃COOH，
c(H^＋)大反应速率快 ＞
(2)

＝4×10^－4
(3)有 溶液中离子积Q_c＝c(Ca^2＋)·c²(F^－)＝5.12×10^－10＞K_sp(CaF₂)＝1.5×
10^－10

解析

(1)由K_a(CH₃COOH)、K_a(HSCN)的数据知，相同物质的量浓度溶液HSCN的酸性比CH₃COOH强，HSCN溶液中c(H^＋)大，所以反应开始时HSCN溶液与NaHCO₃溶液反应的速率快。反应结束后所得两溶液分别为CH₃COONa溶液和NaSCN溶液，由于HSCN的酸性比CH₃COOH强，则SCN^－的水解程度比CH₃COO^－弱，所以c(SCN^－)＞c(CH₃COO^－)。(2)当pH＝4时，由图像可知，c(F^－)＝1.6×10^－3 mol·L^－1，c(HF)＝4.0×10^－4mol·L^－1，c(H^＋)＝1×10^－4mol·L^－1，代入K_a(HF)＝

即可。(3)当pH＝4时，溶液中的c(F^－)＝1.6×10^－3 mol·L^－1，溶液中c(Ca^2＋)＝2.0×10^－4 mol·L^－1，溶液中离子积Q_c＝c(Ca^2＋)·c²(F^－)＝5.12×10^－10＞K_sp(CaF₂)＝1.5×10^－10，故有沉淀产生。

考点

据考高分专家说，试题“(创新预测题)已知25 ℃时弱电解质的电.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

S^2-

SO₃^2-

I^-

Fe²⁺

Br^-

Cl^-(H⁺)

MnO₄^-

√

√

√

√

√

√

ClO^-

√

√

√

√

√

√

NO₃^-(H⁺)

√

√

√

√

√

×

Fe³⁺

√

√

√

×

×

×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

• 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
  Ba²⁺、Ca²⁺CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-Ag⁺CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
• 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
  H⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-OH^-NH₄⁺
• 离子间相互结合生成弱电解质
  H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-弱酸OH^-NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺弱碱H⁺水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-Fe³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-NH₄⁺SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺ SCN^-Ag⁺、Cu²⁺NH₃·H₂O

null

null

null

判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存 ；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。
主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。