题目内容
用实验确定某酸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.lmol/L的溶液100mL;②用pH试纸测出该溶液的pH值,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=l的两种酸溶液各100mL;②分别取这两种溶液各10mL,加水稀释为100mL;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是弱电解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(药品可任用),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(其它正确答案也可)。
解析:
这是一道集电离平衡理论与实验基本操作、实验评价、实验设计于一体的试题,目的是考察学生的综合应用能力。(1)准确配制100mL的溶液时,必须使用容量瓶,容量瓶有不同的型号,对于本题要选用100mL的容量瓶才行。(2)甲方案中,HA是弱电解质,在溶液中只能部分电离,所以溶液中C(H+)<0.1mol/L,故PH〉1;乙方案中,盐酸是强酸而醋酸是弱酸,当PH=1的盐酸和醋酸稀释相同的倍数时,由于醋酸存在电离平衡而盐酸不存在电离平衡,因而醋酸中存在的电离平衡向右移动,导致盐酸中C(H+)小于醋酸中C(H+),所以醋酸放出氢气快。(3)由于HA是弱电解质,因而其电离程度的大小不但与其本身的性质有关,而且还受温度、浓度的影响,所以HA溶液中的C(H+)只能测定而不能准确配制;再者锌粒的质量和纯度可以称量或测定,但锌粒的形状、大小则很难控制。(4)这是一个开放性问题,可以从盐类的水解角度考虑,若强碱盐NaA溶液中pH>7,即说明该溶液呈碱性,也就证明A-发生水解,其水解方程式为:A-+H2O≒HA+OH-,故NaA对应的酸HA是弱电解质;也可以从影响电离平衡的角度考虑,若已知pH的HA溶液中,如可采用加热升温或加入固体盐NaA等方法后,测得溶液的pH发生变化,即可证明HA是弱电解质;也可以从电离的特点角度考虑,如可采用配制相同浓度的盐酸和醋酸,然后分别测定两溶液的pH。若pH(盐酸)<pH(醋酸),即能证明HA是弱电解质。