Question

用實驗確定某酸HA是弱電解質(zhì)。兩同學的方案是：甲：①稱取一定質(zhì)量的HA配制0.lmol/L的溶液100mL；②用pH試紙測出該溶液的pH值，即可證明HA是弱電解質(zhì)。乙：①用已知物質(zhì)的量濃度的HA溶液、鹽酸，分別配制pH＝l的兩種酸溶液各100mL；②分別取這兩種溶液各10mL，加水稀釋為100mL；③各取相同體積的兩種稀釋液裝入兩個試管，同時加入純度相同的鋅粒，觀察現(xiàn)象，即可證明HA是弱電解質(zhì)。

（1）在兩個方案的第①步中，都要用到的定量儀器是

（2）甲方案中，說明HA是弱電解質(zhì)的理由是測得溶液的pH 1（選填＞、＜、＝），乙方案中，說明HA是弱電解質(zhì)的現(xiàn)象是 （多選扣分）

（a）裝HCl溶液的試管中放出H2的速率快； （b）裝HA溶液的試管中放出H2的速率快；（c）兩個試管中產(chǎn)生氣體速率一樣快。

（3）請你評價：乙方案中難以實現(xiàn)之處和不妥之處

（4）請你再提出一個合理而比較容易進行的方案(藥品可任用)，作簡明扼要表述。

Answer 1

（1）100mL容量瓶；

（2）＞、b；

（3）配制pH＝l的HA溶液難以實現(xiàn)，不妥之處在于加入的鋅粒難以做到表面積相同；

（4）配制NaA溶液，測其pH值＞7即證明HA是弱電解質(zhì)（其它正確答案也可）。

解析:

這是一道集電離平衡理論與實驗基本操作、實驗評價、實驗設計于一體的試題，目的是考察學生的綜合應用能力。（1）準確配制100mL的溶液時，必須使用容量瓶，容量瓶有不同的型號，對于本題要選用100mL的容量瓶才行。（2）甲方案中，HA是弱電解質(zhì)，在溶液中只能部分電離，所以溶液中C(H⁺)<0.1mol/L,故PH〉1；乙方案中，鹽酸是強酸而醋酸是弱酸，當PH=1的鹽酸和醋酸稀釋相同的倍數(shù)時，由于醋酸存在電離平衡而鹽酸不存在電離平衡，因而醋酸中存在的電離平衡向右移動，導致鹽酸中C（H⁺）小于醋酸中C（H⁺），所以醋酸放出氫氣快。（3）由于HA是弱電解質(zhì)，因而其電離程度的大小不但與其本身的性質(zhì)有關，而且還受溫度、濃度的影響，所以HA溶液中的C（H⁺）只能測定而不能準確配制；再者鋅粒的質(zhì)量和純度可以稱量或測定，但鋅粒的形狀、大小則很難控制。（4）這是一個開放性問題，可以從鹽類的水解角度考慮，若強堿鹽NaA溶液中pH＞7，即說明該溶液呈堿性，也就證明A-發(fā)生水解，其水解方程式為：A-+H₂O≒HA+OH^-，故NaA對應的酸HA是弱電解質(zhì)；也可以從影響電離平衡的角度考慮，若已知pH的HA溶液中，如可采用加熱升溫或加入固體鹽NaA等方法后，測得溶液的pH發(fā)生變化，即可證明HA是弱電解質(zhì)；也可以從電離的特點角度考慮，如可采用配制相同濃度的鹽酸和醋酸，然后分別測定兩溶液的pH。若pH（鹽酸）＜pH（醋酸），即能證明HA是弱電解質(zhì)。