题目内容
用实验确定其酸HA是弱电解质。两同学的方案是:
甲:①称取一定质量的HA配制0.1 mol/L的溶液100 mL;
②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明HA是弱电解质。
乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL;
②分别取这两种溶液各10 mL,加水稀释为100 mL;
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是 。
(2)甲方案中,说明HA是弱电质的理由是测得溶液的pH 1(选填>,<,=);乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是 (多选扣分)。
(a)装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
(b)装HA溶液的试管中放出H2的速率快;
(c)两个试管中产生气体速率一样快。
(3)请你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处。
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),作简明扼要表述。
(1)100mL容量瓶 (2)>b (3)配制pH=l的HA溶液难以实现;不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同。(4)配制NaA溶液,测其pH值>7即证明HA是弱电解质
解析:
该题是从验证某酸是弱电解质的课题出发,涉及到实验、理论、元素化合物、pH的简单换算等知识,同时也考察了同学研究性学习的能力。
(1)配制一定物质的量浓度的溶液所必需的定量仪器是容量瓶,但必须要求同学指出容量瓶的容量(100 mL)。
(2)甲方案中,0.1 mol/L的某弱酸HA,由于它部分电离,H+浓度小于0.1 mol/L,pH>1。乙方案中,将两种溶液分别稀释到原来体积的10倍时:弱酸HA电离度增大,H+的物质的量增加;而强酸HCl中H+的物质的量不变。因此,在两种稀释液中同时加入纯度相同的锌粒后,装HA溶液的试管中因H+的物质的量浓度大,所以放出H2的速率快。
(3)此题可以从实验的条件入手,就迎刃而解了。乙方案中,要求配制某一定pH的弱酸溶液,但影响溶液pH的因素很多,如温度变化等,导致配制的溶液的pH不稳定。因此配制pH=1的弱酸HA溶液难以实现。不妥之处,因为是液体与固体反应,固体的表面积对反应速率的影响大,仅仅用反应产生气体的速率来判断溶液中H+浓度的大小,说服力不强。
(4)要证明某酸是弱酸还有很多方法。如:配制NaA的盐溶液,再测量溶液的pH,pH>7,说明HA是弱酸。
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