Question

8．有下列实验事实：
①0.1mol•L^-1 的NaA溶液呈碱性；
②将0.1mol•L^-1 HA溶液加水稀释100倍，pH变化小于2；
③HA溶液和Na₂CO₃溶液反应能产生CO₂；
④同体积同浓度的盐酸和HA溶液分别与相同的锌粒反应，盐酸反应快．
（1）上述事实中能证明某酸HA为弱电解质的是①②④．
（2）为证明HA是弱酸，甲同学提出方案：
用pH试纸测出0.1mol•L^-1的HA溶液的pH，即可证明HA是弱酸．
甲同学方案中，说明HA是弱电解质的理由是：测得溶液的pH＞1（选填＞、＜、=）．
（3）乙同学又提出一新方案：
1．分别配制pH=l的HA溶液和盐酸各10mL，均加水稀释为100mL；
2．分别取两种稀释液少许，同时加入相同的锌粒，观察现象即可证明HA是弱酸．
乙同学方案中，说明HA是弱电解质的现象是b（填序号）
a．反应中装HCl溶液的试管中放出H₂的速率快； 
b．反应中装HA溶液的试管中放出H₂的速率快；
c．反应中两个试管中产生气体速率一样快．
（4）若HA、HB均为弱酸，请你设计实验方案，证明二者酸性的强弱方案一：取同浓度的NaA、NaB溶液分别测其pH的大小，若pH前者大于后者，则证明酸性HA小于HB；
方案二：取等体积、等浓度的HA、HB溶液，分别与足量的颗粒大小相同的锌粒反应，产生气泡较快者的酸性较强；
方案三：取相同体积、相同pH的HA、HB溶液，分别加水稀释相同的倍数后测定pH，pH变化大者酸性较强．

Answer 1

分析 （1弱电解质在水溶液里或熔融状态下部分电离，只要说明HA部分电离就能证明HA是弱电解质；
（2）弱电解质在水溶液中部分电离，一元弱酸部分电离导致氢离子浓度小于溶液酸浓度；
（3）等浓度的一元强酸和一元弱酸中，强酸中的氢离子浓度大于弱酸；
（4）酸的强弱可以根据相同浓度的钠盐溶液pH大小判断，可以根据相同浓度、相同体积的酸溶液与相同的金属反应置换出氢气快慢判断，可以根据相同体积相同pH的溶液稀释相同倍数pH变化判断．

解答 解：（1）①0.1mol•L^-1 的NaA溶液呈碱性，说明NaA是强碱弱酸盐，则HA是弱酸，故正确；
②将0.1mol•L^-1 HA溶液加水稀释100倍，pH变化小于2，说明HA中存在电离平衡，则说明HA是弱电解质，故正确；
③HA溶液和Na₂CO₃溶液反应能产生CO₂，说明HA酸性大于碳酸，碳酸是弱酸，不能说明HA是强酸还是弱酸，故错误；
④同体积同浓度的盐酸和HA溶液分别与相同的锌粒反应，盐酸反应快，说明HA中氢离子浓度小于盐酸，则HA部分电离，为弱电解质，故正确；
故答案为：①②④；
（2）配制0.1mol/L的HA酸溶液100mL，弱电解质的电离是可逆的，不能完全电离，测得溶液的H⁺的浓度＜0.1mol•L^-1，溶液的pH＞1
故答案为：＞；
（3）pH相等的HA和盐酸，随着反应进行，弱酸继续电离出氢离子而导致反应过程中弱酸氢离子浓度大于盐酸，所以弱酸反应速率更快，故选b，
（4）酸的强弱可以根据相同浓度的钠盐溶液pH大小判断，可以根据相同浓度、相同体积的酸溶液与相同的金属反应置换出氢气快慢判断，可以根据相同体积相同pH的溶液稀释相同倍数pH变化判断，其实验方案为：
方案一：取同浓度的NaA、NaB溶液分别测其pH的大小，若pH前者大于后者，则证明酸性HA小于HB；
方案二：取等体积、等浓度的HA、HB溶液，分别与足量的颗粒大小相同的锌粒反应，产生气泡较快者的酸性较强；
方案三：取相同体积、相同pH的HA、HB溶液，分别加水稀释相同的倍数后测定pH，pH变化大者酸性较强，
故答案为：方案一：取同浓度的NaA、NaB溶液分别测其pH的大小，若pH前者大于后者，则证明酸性HA小于HB；
方案二：取等体积、等浓度的HA、HB溶液，分别与足量的颗粒大小相同的锌粒反应，产生气泡较快者的酸性较强；
方案三：取相同体积、相同pH的HA、HB溶液，分别加水稀释相同的倍数后测定pH，pH变化大者酸性较强．

点评 本题考查弱电解质判断方法及实验方案设计，为高频考点，明确弱电解质电离特点是解本题关键，难点是实验方案设计，侧重考查学生实验设计及实验操作能力，题目难度中等．