摘要：[例1]有两瓶pH=2的酸溶液.一瓶是强酸.一瓶是弱酸.现只有石蕊试液.酚酞试液.pH试纸和蒸馏水.而没有其他试剂.简述如何用最简单的实验方法来判别哪瓶是强酸: . 分析与解答 这道试题要求利用限定的试剂设计一个简便的实验.判别pH值相同的两瓶酸中哪瓶是强酸. 根据电离理论.强电解质在水溶液里全部电离.全部以离子形式存在于溶液中,而弱电解质在水溶液中仅有少部分电离.当强酸和弱酸的pH值相同时.二者溶液里的氢离子浓度相等.但是.由于二者电离的特点不同.当同时用水稀释时.强酸溶液浓度减小的倍数与其溶液里氢离子浓度减小的倍数相等,而弱酸由于存在电离平衡.而且其电离度的大小随溶液浓度的减小而增大.即弱酸的电离平衡在溶液稀释时向右移动.稀释后溶液里氢离子数目增加.因此.弱酸溶液稀释时.氢离子浓度减小的倍数小于溶液浓度减小的倍数.所以.pH值相同的强酸和弱酸用蒸馏水稀释相同倍数时.它们氢离子浓度减小的倍数不同.这种差别可以反映在pH值的变化上.而这种变化可以用pH试纸测定出来.但是.二者在pH值上的变化.用石蕊试液和酚酞试液是无法测出来的. [例2]设计实验:比较下列各物质分子中-OH上氢原子上的活动性顺序. [解析]从上述五种化合物的结构分析可知.②.④呈弱酸性 .⑤具有极弱的酸性.①.③呈中性.这样我们用五种化合物通过与指示剂作用.跟碱液反应.跟活泼金属反应.跟新制取的Cu(OH)2悬液反应等.来进行性质的比较.从而得出各化合物中氢原子活泼性的大小顺序其实验方案设计如下表: 操作 现象 结论 1．五种物质各取少量于试管中.各加入紫色石蕊试液2滴 ②.④变红.其他不变 ②.④>①.③.⑤ 2．在②.④试管中.各加入少量碳酸钠溶液 ②中产生气体 ②>④ 3．在①.③.⑤中各加入少量氢氧化钠溶液 ⑤由浑浊变澄清 ⑤>①.③ 4.在①.③中各加入少量金属钠.加热 ①产生气体.并有燃烧现象 ②产生气体.没有燃烧现象 ①>③ 综上设计.五种物质分子中-OH上氢原子的活泼性由大到小的顺序是:②>④>⑤>①>③. ．二利用题目给出的仪器装置和药品.通过连续仪器设计实验 [例3]用浓H2SO4在加热条件下跟草酸晶体作用.可以制取CO.其反应为: 再利用制得的干燥CO还原Fe2O3粉末制取还原铁粉.并验证CO被Fe2O3氧化后的产物是CO2.请利用图13-5中的装置和药品设计一个实验完成上述实验任务. 请回答下列问题: (1) 从图13-5中选用必要的装置.完成上述实验.所选仪器的连接顺序是(用各接口的代码字母填写)接( )( )接( )( )接( )( )接( ) (2) 实验中两次用到浓H2SO4.在这两处.浓H2SO4的作用分别是 和 .从气体发生装置中产生的气体在跟Fe2O3反应前.应先经过装置 和 .其作用分别是 . 从盛Fe2O3的装置排出的气体必须经过装置 ,其目的是 .实验最后的尾气须经过 处理.这样处理的理由是 . (3) 实验开始后.应先点燃酒精灯 .后点燃酒精灯 ,理由是 : 反应完成后.应先熄灭酒精灯 .后熄灭酒精灯 ,理由是 . 分析与解答 本题通过用草酸脱水制CO,再用CO还原Fe2O3制还原铁粉等一系列反应,给了两套还原Fe2O3的装置和两个盛石灰水的装置,设计实验时须考虑正确取舍. 由草酸晶体制CO,产物中混有CO2和H2O(气).题目要求用干燥的CO还原Fe2O3,,并验证氧化产物是CO2,所以在CO还原Fe2O3之前,必须先除去混在其中的CO2.,题目中给出3个能吸收CO2的装置,而能用于洗气的只有两个,这两个装置中能用作验证氧化产物是CO2的只有戊(乙吸收CO2时无明显现象),因此用作给CO洗气(除去CO中的CO2)的,只能选乙. 在确定仪器装置的连接顺序时,甲用于干燥CO,乙用于除去CO中的CO2,甲和乙都应安排在气体发生装置与还原氧化铁装置之间,且乙在甲前.用石灰水检验氧化产物以后,尾气中可能含有污染空气的CO,必须用点燃的方法将其除去.在确定最后的装置时应舍乙取戊. 在确定酒精灯点燃和熄灭的顺序时,既要考虑实验的安全,又要注意实验的成败,本题中各小题的答案如下: (1) A接D,E接C,B接G,H接I (2) 脱水剂 干燥剂 乙 甲 除CO2 除水蒸气 戊 检验CO的氧化产物是CO2 点燃 防止有毒的CO污染空气 (3) a b 先产生CO用CO排出丁中的空气,然后再给丁加热,防止气体反应物发生爆炸 b a 防止刚生成的还原铁粉在较高温度下被空气中的O2氧化

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