Question

在体积都为1L、pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中，分别投入等量的锌粒，则下图所示比较符合客观事实的是（　　）

• A、
• B、
• C、
• D、

Answer 1

考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：根据盐酸和醋酸溶液中的氢离子物质的量和加入锌的物质的量，依据盐酸是强酸，醋酸是弱酸存在电离平衡判断反应过程和反应量的关系，结合图象中的纵坐标和横坐标的意义，曲线的变化趋势，起点、拐点、终点的意义分析判断是否符合事实．

解答： 解：体积都为1L，pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中，n（CH₃COOH）＞n（HCl）=0.01mol，锌和酸反应Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑，盐酸酸溶液中氢离子不足，醋酸溶液中存在电离平衡，平衡状态下的氢离子不足，但随着反应进行，醋酸又电离出氢离子进行反应，放出的氢气一定比盐酸多，开始时由于氢离子浓度相同，开始的反应速率相同，反应过程中醋酸溶液中的氢离子浓度始终比盐酸溶液中的氢离子浓度大，所以反应速率快；反应后，醋酸有剩余，导致醋酸溶液中pH小于盐酸溶液中；
A．由于醋酸会不断电离出H⁺，因此醋酸pH上升会比盐酸慢．虽然和同量的Zn反应，醋酸速率快，但是这是pH，不是氢气的量，所以pH上升醋酸慢，故A错误；
B．反应开始氢离子浓度相同，反应速率相同．曲线从相同速率开始反应，但醋酸溶液中存在电离平衡，反应过程中醋酸溶液中的氢离子浓度始终比盐酸溶液中的氢离子浓度大，所以醋酸溶液反应过程中反应速率快，溶解的锌的量也比盐酸多，所以图象不符合题意，故B错误；
C．产生氢气的量从0开始逐渐增多，最终由于醋酸电离平衡的存在，生成氢气的量比盐酸多，反应过程中氢离子浓度大于盐酸溶液中氢离子浓度，和同量锌反应速率快，若Zn少量产生的H₂的量相同，锌过量则醋酸产生的氢气多，故图象符合Zn少量，故C正确；
D．如果Zn过量，生成的醋酸锌和氯化锌，前者双水解，后者Zn离子水解，因此前者的酸性会比后者的弱，氢离子浓度自然是前者小于后者，故D正确；
故选CD．

点评：本题考查了化学反应速率的影响条件，弱电解质的电离平衡的应用，图象分析方法，关键是反应过程中溶液中的氢离子浓度大小的判断和一定量锌与氢离子反应的过量判断，难度中等．