Question

某小組為證明同溫同壓下，同濃度，同體積的酸性不同的兩種二元酸與足量鎂帶反應時生成H₂量相同而反應速率不同，裝置如圖．主要步驟如下：

（1）配制濃度為0.5mol/L的硫酸和草酸溶液；
（2）用______量取10.00mL0.5mol/L的硫酸和草酸溶液分別加入兩錐形瓶中；
（3）分別取去表面氧化膜的鎂帶系于銅絲末端；
（4）檢查裝置氣密性，乙中裝滿水，按圖連接好裝置；
（5）將銅絲下移，使足量鎂帶浸如酸中（銅絲不與酸接觸）至完全反應，同時記錄______；
（6）反應結束時，讀取量筒內水體積ymL．
將以上步驟補充完整并回答下列問題
（1）（4）中如何檢查氣密性______；
（2）用ρ=1.84  98.3%的濃硫酸配制250mL，c=0.5mol/L硫酸，主要儀器有______、______、燒杯、玻璃棒、酸式滴定管等；
（3）讀取量筒內水體積時，必須注意的問題是______；
（4）簡述速率不等的原因______，銅絲不能與酸接觸的原因______；
（5）此實驗說明草酸為弱酸，請再設計一實驗證明：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據酸式滴定管和堿式滴定管的使用要求來選擇；從檢查裝置的氣密性的原理來考慮；
（2）根據配制一定物質的量濃度的溶液操作步驟來選擇儀器；
（3）讀數時要保持左右氣體壓強相等，以減少誤差；
（4）從影響化學反應速率的因素來分析；
（5）從弱電解質存在電離平衡、不完全電離等角度選擇證明方法．
解答：解：酸溶液應用酸式滴定管量取，如用堿式滴定管會腐蝕橡膠管；比較化學反應速率，必須是比較一定時間之內的反應物濃度的變化或其它量的變化，故答案為：酸式滴定管；反應所需時間；
（1）如不漏氣，加熱時容器內壓強增大，會有氣泡冒出，故答案為：往丙中加水沒過導氣管口下端，兩手掌緊貼甲外壁一會兒，若觀察到丙中導氣管冒氣泡，表明裝置不漏氣；
（2）配制溶液所需儀器有：250ml容量瓶、燒杯、玻璃棒、量筒或滴定管、膠頭滴管等．故答案為：250ml容量瓶、膠頭滴管；
（3）讀數時要保持左右氣體壓強相等，以減少誤差，故答案為：讀數時保持乙丙中液面相平；待裝置冷卻至室溫再讀數；
（4）影響化學反應速率的因素有濃度、溫度、壓強等，本題為濃度不同，為測定鎂與酸反應的速率，不能將銅絲與酸接觸，否則易形成原電池，加快反應速率，干擾實驗測定，
故答案為：H⁺濃度不同；與銅易形成原電池，加快反應速率，干擾實驗測定；
（5）弱電解質存在電離平衡、不完全電離等性質，可任意選擇合理方法，故答案為：測定草酸鈉溶液的PH，如大于7，則為弱酸（其它合理答案也可以）．
點評：本題為實驗探究題，注意實驗基本操作，草酸為弱酸，證明方法較多，可以從以下角度思考：
1測草酸溶液的pH                        
2取pH相同的鹽酸和草酸，稀釋相同的倍數，測pH變化這三種方法均是檢驗草酸中是否存在電離平衡．
3．取濃度相同的鹽酸和草酸，測pH，若為強酸，pH應相等，若為弱酸，pH大于鹽酸，
4．直接測0.1mol/L的草酸溶液的pH 若為強酸，pH=1若為弱酸，pH＞1
5．pH=2的草酸和pH=12的NaOH溶液等體積混合，測混合后溶液的pH
6．草酸與草酸鈉1：1混合于同一溶液中，測草酸的pH變化