Question

19．常温下，在体积都为0.1L、pH都等于1的盐酸和醋酸溶液中，各投入0.65g锌粒，则如图所示比较符合客观事实的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 n（Zn）=$\frac{0.65g}{65g/mol}$=0.01mol，n（HCl）=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，CH₃COOH是弱电解质，醋酸浓度大于盐酸，所以等pH、等体积的醋酸和盐酸，n（CH₃COOH）＞n（HCl）=0.01mol，酸和Zn反应离子方程式为Zn+2 H⁺=Zn²⁺+H₂↑，
根据方程式知，锌剩余0.005mol，CH₃COOH溶液中存在电离平衡，平衡状态下的H⁺不足，但随着反应进行，CH₃COOH又电离出H⁺进行反应，放出的氢气一定比HCl多，开始时由于c（H⁺）相同，开始的反应速率相同，反应过程中CH₃COOH溶液中的c（H⁺）始终比HCl溶液中的c（H⁺）大，所以反应速率快；反应后，CH₃COOH有剩余，导致CH₃COOH溶液中pH小于盐酸溶液中，据此分析解答．

解答 解：n（Zn）=$\frac{0.65g}{65g/mol}$=0.01mol，n（HCl）=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，CH₃COOH是弱电解质，醋酸浓度大于盐酸，所以等pH、等体积的醋酸和盐酸，n（CH₃COOH）＞n（HCl）=0.01mol，酸和Zn反应离子方程式为Zn+2 H⁺=Zn²⁺+H₂↑，
根据方程式知，锌剩余0.005mol，CH₃COOH溶液中存在电离平衡，平衡状态下的H⁺不足，但随着反应进行，CH₃COOH又电离出H⁺进行反应，放出的氢气一定比HCl多，开始时由于c（H⁺）相同，开始的反应速率相同，反应过程中CH₃COOH溶液中的c（H⁺）始终比HCl溶液中的c（H⁺）大，所以反应速率快；反应后，CH₃COOH有剩余，导致CH₃COOH溶液pH小于盐酸溶液，
A．通过以上分析知，开始时，二者溶液中pH相等，随着反应的进行，醋酸电离出部分氢离子，且最终反应后产生有剩余，所以醋酸pH＞HCl，当HCl完全反应后，溶液中pH不变，故A错误；
B．反应速率与c（H⁺）成正比，开始时c（H⁺）相等所以其反应速率相等，但随着反应进行，HCl中c（H⁺）小于CH₃COOH，所以反应速率CH₃COOH＞HCl，故B错误；
C．等pH、等体积的醋酸和盐酸，n（CH₃COOH）＞n（HCl）=0.01mol，与足量锌反应时，生成氢气的量取决于酸的物质的量，所以生成氢气的量CH₃COOH＞HCl，反应速率与离子浓度成正比，反应过程中c（H⁺）CH₃COOH＞HCl，所以醋酸反应时间短，故C正确；
D．CH₃COOH是弱电解质、HCl是强电解质，随着反应的进行，CH₃COOH继续电离，所以反应过程中（H⁺）CH₃COOH＞HCl，但都是减小的，当酸完全反应后，（H⁺）不变，反应速率与离子浓度成正比，反应过程中c（H⁺）：CH₃COOH＞HCl，所以醋酸反应时间短，故D错误；
故选C．

点评 本题考查弱电解质的电离，侧重考查分析、推断能力，明确弱电解质电离特点是解本题关键，注意反应速率与离子浓度有关，与电解质强弱无关，金属足量时产生气体的量与酸的量有关，与酸的强弱无关，这些都是易错点．