Question

14．為了證明醋酸是弱電解質(zhì)，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別選用下列試劑進行實驗：0.1mol•L^-1醋酸溶液、0.1mol•L^-1鹽酸、pH=3的鹽酸、pH=3的醋酸、CH₃COONa晶體、NaCl晶體、CH₃COONH₄晶體、蒸餾水、鋅粒、pH試紙、酚酞、NaOH溶液等．
（1）甲取出10mL0.1mol•L^-1醋酸，用pH試紙測出其pH=a，確定醋酸是弱電解質(zhì)，則a應(yīng)該滿足的關(guān)系是a＞1，理由是醋酸在溶液中部分電離出氫離子，溶液中氫離子濃度小于0.1mol/L．
（2）乙同學(xué)分別取pH=3醋酸和鹽酸各1mL，分別用蒸餾水稀釋到100mL，然后用pH試紙分別測定兩溶液的pH，則可認定醋酸是弱電解質(zhì)，判斷的依據(jù)是醋酸在稀釋過程中電離程度增大，說明醋酸在溶液中部分電離．
（3）丙同學(xué)分別取pH=3的鹽酸和醋酸各10mL，然后分別加入質(zhì)量相同的鋅粒，醋酸放出H₂的速率快，則認定醋酸是弱電解質(zhì)，你認為這一方法正確嗎？是（填“是”或“否”），請說明理由反應(yīng)過程中，醋酸的電離被促進，故醋酸溶液中氫離子濃度變化小于鹽酸，即反應(yīng)過程中醋酸中的氫離子濃度大于鹽酸．
（4）丁同學(xué)用CH₃COONa晶體、NaCl晶體和pH試紙做實驗，也論證了醋酸是弱酸的事實，該同學(xué)的實驗操作和現(xiàn)象是配制等濃度的CH₃COONa和NaCl溶液，用pH試紙測得氯化鈉溶液的pH=7，即氯化鈉為強酸強堿鹽；而若測得醋酸鈉溶液顯堿性，則說明醋酸為弱酸．
（5）請你利用上述試劑，設(shè)計一個證明醋酸是弱酸的方案：將CH₃COONH₄溶于水得醋酸銨溶液，然后用pH試紙測得溶液顯中性，則說明其為弱酸弱堿鹽，即醋酸為弱酸．

Answer 1

分析 （1）0.1mol•L^-1的一元強酸的pH=1，若醋酸為弱電解質(zhì)，溶液中只能部分電離出氫離子，即溶液中氫離子濃度小于0.1mol/L，溶液的pH＞1；
（2）pH=3醋酸和鹽酸，各取1mL用蒸餾水稀釋到100mL，鹽酸的pH為5，而醋酸溶液在稀釋過程中電離程度增大，溶液中氫離子物質(zhì)的量增大，溶液的pH＜5；
（3）醋酸為弱電解質(zhì)，溶液中部分電離，隨著溶液中氫離子濃度減小，醋酸的電離程度增大，溶液中氫離子濃度大于鹽酸溶液的；
（4）NaCl是強酸強堿鹽，水溶液呈中性；而若測得CH₃COONa溶液呈堿性，則說明其為強堿弱酸鹽，據(jù)此分析．
（5）CH₃COONH₄溶液呈中性．

解答 解：（1）甲取出10mL0.1mol•L^-1醋酸溶液，用pH試紙測出其pH=a，若醋酸為若電解質(zhì)，溶液溶液中氫離子濃度小于0.1mol/L，溶液的pH=a＞1，
故答案為：a＞1；醋酸在溶液中部分電離出氫離子，溶液中氫離子濃度小于0.1mol/L；
（2）乙將pH=3醋酸和鹽酸，各取1mL用蒸餾水稀釋到100mL，然后用pH試紙分別測定兩溶液的pH，鹽酸稀釋后的pH=5，而醋酸溶液稀釋100倍后溶液的pH＜5，說明稀釋過程中醋酸電離程度增大，溶液中氫離子的物質(zhì)的量增大，所以醋酸是弱電解質(zhì)，
故答案為：醋酸在稀釋過程中電離程度增大，說明醋酸在溶液中部分電離；
（3）丙分別取pH=3的鹽酸和醋酸10mL，然后分別加入質(zhì)量相同的鋅粒，醋酸放出H₂的平均速率比鹽酸快，說明反應(yīng)過程中，醋酸的電離程度增大，故溶液中氫離子濃度變化小于鹽酸，證明醋酸為弱電解質(zhì)，
故答案為：是；反應(yīng)過程中，醋酸的電離被促進，故醋酸溶液中氫離子濃度變化小于鹽酸，即反應(yīng)過程中醋酸中的氫離子濃度大于鹽酸；
（4）取CH₃COONa晶體、NaCl晶體溶于水配制成等濃度的CH₃COONa溶液和NaCl溶液，由于NaCl是強酸強堿鹽，故用pH試紙可測得水溶液呈中性；而若測得CH₃COONa溶液呈堿性，則說明其為強堿弱酸鹽，則說明醋酸為弱酸，故答案為：配制等濃度的CH₃COONa和NaCl溶液，用pH試紙測得氯化鈉溶液的pH=7，即氯化鈉為強酸強堿鹽；而若測得醋酸鈉溶液顯堿性，則說明醋酸為弱酸．
（5）將CH₃COONH₄溶于水得醋酸銨溶液，然后用pH試紙測得溶液顯中性，則說明其為弱酸弱堿鹽，且醋酸的酸性和一水合氨的堿性的強弱相當(dāng)，即醋酸為弱酸．
故答案為：將CH₃COONH₄溶于水得醋酸銨溶液，然后用pH試紙測得溶液顯中性，則說明其為弱酸弱堿鹽，即醋酸為弱酸；

點評 本題考查了比較強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的實驗，題目難度中等，解題根據(jù)是明確弱電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的概念及二者本質(zhì)區(qū)別：強電解質(zhì)完全電離、弱電解質(zhì)部分電離．