Question

①25℃，难溶电解质的溶度积常数：K_sp[CaF₂]＝1.5×10^-10，K_sp[Mg(OH)₂]=1.8×10^-11，K_sp [Cu(OH)₂]=2.2×10^-20

②弱电解质在水溶液中存在电离常数：例如一元弱酸HAH⁺+A^-，其电离常数表达式 K_a= c（H⁺）·c (A^-)/ c (HA)（各浓度为平衡时浓度）。该常数与浓度、压强无关，只是温度的函数。25℃，醋酸的K_a=1.76×10^-5

③25℃时，2.0×10^-3mol·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：

 

请根据以上信息回答下列问题：                      

（1）25℃时，向浓度均为0.1 mol·L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为       。

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

（3）25℃时，向浓度均为0.1 mol·L^-1的相同体积的HF和醋酸两种溶液中分别加入相同的足量锌粒，初始时产生氢气的速率关系为         （填“＞”“＝”或“＜”，下同）。反应结束后，产生氢气的物质的量的关系为     ，两溶液中c (F^-)      c (CH₃COO^-)。

（4）25℃时，4.0×10^-3mol·L^-1HF溶液与4.0×10^-4 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

（1）Cu(OH)2（2分），  Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2 ↓+2NH4+（2分）

（2）Ka=0.4×10-3或10-3.45。（3分）

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， Ka=0.4×10-3。（或根据a点数据c（H+）=10-3.45  、c（F-）=c（HF）得Ka= 10-3.45）（2分）

（3）＞，＝ ，＞（3分）

（4）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。c 2（F-）×c（Ca2+）=5.12×10-10，5.12×10-10大于Ksp（CaF2）＝，此时有少量沉淀产生。（3分）

【解析】略