Question

用實驗確定其酸HA是弱電解質。兩同學的方案是：

甲：①稱取一定質量的HA配制0.1 mol/L的溶液100 mL；

②用pH試紙測出該溶液的pH，即可證明HA是弱電解質。

乙：①用已知物質的量濃度的HA溶液、鹽酸，分別配制pH＝1的兩種酸溶液各100 mL；

②分別取這兩種溶液各10 mL，加水稀釋為100 mL；

③各取相同體積的兩種稀釋液裝入兩個試管，同時加入純度相同的鋅粒，觀察現象，即可證明HA是弱電解質。

（1）在兩個方案的第①步中，都要用到的定量儀器是          。

（2）甲方案中，說明HA是弱電質的理由是測得溶液的pH    1（選填＞，＜，＝）；乙方案中，說明HA是弱電解質的現象是           （多選扣分）。

（a）裝HCl溶液的試管中放出H₂的速率快；

（b）裝HA溶液的試管中放出H₂的速率快；

（c）兩個試管中產生氣體速率一樣快。

（3）請你評價：乙方案中難以實現之處和不妥之處。

（4）請你再提出一個合理而比較容易進行的方案（藥品可任取），作簡明扼要表述。

Answer 1

（1）100mL容量瓶   （2）＞b  （3）配制pH＝l的HA溶液難以實現；不妥之處在于加入的鋅粒難以做到表面積相同。（4）配制NaA溶液，測其pH值＞7即證明HA是弱電解質

解析:

該題是從驗證某酸是弱電解質的課題出發，涉及到實驗、理論、元素化合物、pH的簡單換算等知識，同時也考察了同學研究性學習的能力。

（1）配制一定物質的量濃度的溶液所必需的定量儀器是容量瓶，但必須要求同學指出容量瓶的容量（100 mL）。

（2）甲方案中，0.1 mol/L的某弱酸HA，由于它部分電離，H⁺濃度小于0.1 mol/L，pH>1。乙方案中，將兩種溶液分別稀釋到原來體積的10倍時：弱酸HA電離度增大，H⁺的物質的量增加；而強酸HCl中H⁺的物質的量不變。因此，在兩種稀釋液中同時加入純度相同的鋅粒后，裝HA溶液的試管中因H⁺的物質的量濃度大，所以放出H₂的速率快。

（3）此題可以從實驗的條件入手，就迎刃而解了。乙方案中，要求配制某一定pH的弱酸溶液，但影響溶液pH的因素很多，如溫度變化等，導致配制的溶液的pH不穩定。因此配制pH＝1的弱酸HA溶液難以實現。不妥之處，因為是液體與固體反應，固體的表面積對反應速率的影響大，僅僅用反應產生氣體的速率來判斷溶液中H⁺濃度的大小，說服力不強。

（4）要證明某酸是弱酸還有很多方法。如：配制NaA的鹽溶液，再測量溶液的pH，pH＞7，說明HA是弱酸。