题目内容

5．电离平衡是溶液化学中的重要内容，某化学兴趣小组拟以乙酸为例探究弱酸的性质．
（1）实验一：氢氧化钠标准溶液的配制．
现要配制0.1000mol/LNaOH标准溶液250mL，需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管和250毫升容量瓶，操作过程中如果没有将烧杯等的洗涤液一并转入容量瓶，在其它操作都正确的情况下，将该标准溶液用来滴定下列（2）中的未知浓度的乙酸溶液，将会使侧定的结果偏高（填“高”、“低”、“不影响”）
（2）实验二：现有一瓶乙酸溶液，常温下测定其中乙酸的电离平衡常数．设计实验方案，将待测物理量和对应的测定方法填写在表一中．
表一：
待测物理量测定方法
①乙酸溶液的物质的量浓度量取25.00mL乙酸溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将0.1000mol/LNaOH标准溶液装入碱式滴定管，滴定至终点，记录数据．重复滴定2次．
②H+的物质的量浓度取适最乙酸溶液于烧杯中，用pH计或精密pH试纸测定溶液pH．
③上述实验中，如果在某温度时测得乙酸溶液的物质的量浓度为0.1000mol/L，pH=3，则在该温度时乙酸的电离平衡常数为1×10-5．
（3）实验三：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响．
①设计实验方案如表二，表二中c=2.0g．
表二：
编号酸的种类酸的浓度（mol/L）酸的体积/mL镁条质量/g
l乙酸0.517.02.0
2盐酸0.517.0c
②实验步骤：

a）图1的装置中，在添加药品之前必须检查装置的气密性；
b）反应开始后，每隔1min记录一次生成H2的体积；
c）将所记录的欲据绘制成曲线图（图2）．
③写出镁与乙酸溶液反应的离子方程式：Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO-+H2↑．
④描述0～5min盐酸与镁条反应的反应速率变化规律：醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显，盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快，一段时间后反应速率明显减小．

分析 （1）要配制0.1000mol/LNaOH标准溶液250mL，称量、溶解、转移到容量瓶、洗涤转移、定容等步骤选择玻璃仪器；操作过程中如果没有将烧杯等的洗涤液一并转入容量瓶，配制溶液浓度减小，滴定实验消耗溶液体积增大，c（待测）=$\frac{c（标准）V（标准）}{V（待测）}$分析；
（2）现有一瓶乙酸溶液，常温下测定其中乙酸的电离平衡常数，需要测定溶液PH计算；
③如果在某温度时测得乙酸溶液的物质的量浓度为0.1000mol/L，pH=3，则在该温度时乙酸的电离平衡常数K=$\frac{c（{H}^{+}）c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$；
（3）①探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响需要酸的体积、浓度相同，镁条大小、质量表面积相同，要探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响，则必须保持其他影响反应速率的因素保持一致；
②a）气体测定装置，在添加药品之前必须检查装置气密性；
b）据图可知，是要通过测量在相同的时间内收集到的氢气体积的大小来测量反应速率，据此分析反应开始后的操作；
③镁和醋酸反应生成醋酸镁和氢气；
④通过图象来分析单位时间内氢气的体积的变化可知醋酸、盐酸与镁条反应的速率的变化情况；

解答 解：（1）现要配制0.1000mol/LNaOH标准溶液250mL，需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管和250ml容量瓶，操作过程中如果没有将烧杯等的洗涤液一并转入容量瓶，配制溶液浓度减小，滴定实验消耗溶液体积增大，c（待测）=$\frac{c（标准）V（标准）}{V（待测）}$分析将会使侧定的结果偏高，
故答案为：250ml容量瓶，高；
（2）现有一瓶乙酸溶液，常温下测定其中乙酸的电离平衡常数．设计实验方案：量取25.00mL乙酸溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将0.1000mol/LNaOH标准溶液装入碱式滴定管，滴定至终点，记录数据．重复滴定2次，测定乙酸溶液浓度，也可以取适最乙酸溶液于烧杯中，用pH计或精密pH试纸测定溶液pH，得到H+的物质的量浓度，计算平衡常数，
故答案为：

待测物理量测定方法
①乙酸溶液的物质的量浓度
pH计或精密pH试纸
③如果在某温度时测得乙酸溶液的物质的量浓度为0.1000mol/L，pH=3，则在该温度时乙酸的电离平衡常数K=$\frac{c（{H}^{+}）c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{1{0}^{-3}×1{0}^{-3}}{0.1}$=1×10-5，
故答案为：1×10-5；
（3）①探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响需要酸的体积、浓度相同，镁条大小、质量表面积相同，表二中c=2.0g，
故答案为：2.0；
②a）气体测定不能漏气，在添加药品之前必须检查装置气密性，
故答案为：检查装置的气密性；
b）据图可知，是要通过测量在相同的时间段内收集到的氢气体积的大小来测量反应速率，故在反应开始后，应每隔1min记录一次生成H2的体积，
故答案为：每隔1min记录一次生成H2的体积；
③镁和醋酸反应生成醋酸镁和氢气，反应的离子方程式为：Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO-+H2↑，
故答案为：Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO-+H2↑；
④通过图象分析可知，单位时间内醋酸与镁条反应生成氢气的体积变化很小，即醋酸与镁条的反应速率变化不大；而盐酸与镁条的反应一开始很快，一段时间后，单位时间内生成的氢气的体积明显变小，即反应速率明显减小，
故答案为：醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显，盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快，一段时间后反应速率明显减小．

点评 本题考查了影响反应速率的因素、实验方案的设计以及图象问题，综合性较强，是高考的高频考点，题目难度中等．

练习册系列答案
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