某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明
9.某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明NaOH溶液能使酚酞試液變紅是OH-的性質(zhì)，其中沒(méi)有意義的實(shí)驗(yàn)是
A.取KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2溶液分別與酚酞試液作用，觀察溶液顏色
B.取NaOH、NaCl、HCl溶液分別與酚酞試液作用，觀察溶液顏色
C.向滴有酚酞的20.0mL0.10mol•L-1NaOH溶液中，逐滴加25.0mL0.10mol•L-1 HCl溶液，觀察溶液顏色的變化
D. 向滴有酚酞的25.0mL0.10mol•L-1 HCl溶液中，逐滴加20.0mL0.10mol•L-1NaOH溶液，觀察溶液顏色的變化
如何用實(shí)驗(yàn)方法證明某酸為弱酸
黑龍江省慶安一中 孫秀民
用實(shí)驗(yàn)證明某酸為弱酸,可從下列四個(gè)方面進(jìn)行:(1)利用弱電解質(zhì)不能全部電離;(2)用電離平衡移動(dòng)原理,即在外界條件發(fā)生時(shí)發(fā)生移動(dòng);(3)綜合利用強(qiáng)酸制備弱酸以及電解質(zhì)不能完全電離;(4)利用鹽類水解。
下面以醋酸為例討論說(shuō)明如何用實(shí)驗(yàn)方法證明某酸為弱酸,供參考。
在限用試劑(除蒸餾水和指示劑外)的情況下，驗(yàn)證醋酸為弱酸，可有以下二十幾種實(shí)驗(yàn)方法：
限用試劑實(shí)驗(yàn)方法結(jié)論
醋酸(1)測(cè)0.01 mol/L CH3COOH溶液的pH2
(2)測(cè)將醋酸溶液稀釋稀釋至10n倍前后的pH變化pH變化小于n
(3)測(cè)將醋酸溶液稀釋至pH變化n時(shí)的稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù)小于10n
醋酸鈉(4)測(cè)醋酸鈉溶液的pHpH>7
(5)測(cè)將醋酸鈉溶液稀釋至10n倍前后的pH變化pH變化小于n
(6)測(cè)將醋酸鈉溶液稀釋至pH變化n時(shí)的稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù)小于10n
醋酸和鹽酸(7)測(cè)同物質(zhì)的量濃度的醋酸和鹽酸溶液的pH醋酸溶液的pH較大
(8)測(cè)同物質(zhì)的量濃度的醋酸和鹽酸溶液的導(dǎo)電性醋酸溶液的導(dǎo)電性差
(9)測(cè)將同PH的`醋酸和鹽酸溶液均稀釋至10n倍后的pH醋酸溶液的pH較小
(10)測(cè)將同pH的醋酸和鹽酸溶液均稀釋至pH仍相同時(shí)的稀釋倍數(shù)醋酸溶液的稀釋倍數(shù)較大
(11)分別向同體積、同物質(zhì)的量濃度的醋酸和鹽酸溶液中滴加幾滴紫色石蕊試液醋酸溶液的紅色較淺
醋酸、鹽酸和鋅粒(或碳酸鈣粉末)(12)分別向同體積、同物質(zhì)的量濃度的醋酸和鹽酸溶液中投入相同且足量的鋅粒(或碳酸鈣粉末)醋酸開(kāi)始時(shí)反應(yīng)較慢且反應(yīng)結(jié)束較晚
(13)分別向同PH、同體積的醋酸和鹽酸溶液中投入相同的鋅粒(或碳酸鈣粉末)后來(lái)醋酸反應(yīng)較快。若鋅足量, 醋酸產(chǎn)生氫氣多; 若鋅不足, 醋酸反應(yīng)結(jié)束較早
醋酸和氫氧化鈉(14)測(cè)同物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液等體積混合后的pHpH>7
(15)測(cè)向醋酸溶液中加入適量氫氧化鈉固體前后的導(dǎo)電性導(dǎo)電性顯著增強(qiáng)
(16)測(cè)pH之和為14的醋酸和氫氧化鈉溶液等體積混合后的pHPH<7
(17)測(cè)向一定體積的醋酸溶液中滴加同物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液至pH =7時(shí)所耗用氫氧化鈉溶液的體積醋酸溶液的體積大于氫氧化鈉溶液的體積
醋酸、鹽酸和氫氧化鈉(18)測(cè)滴定同pH、同體積的醋酸和鹽酸溶液耗用同濃度的氫氧化鈉溶液的體積醋酸耗用氫氧化鈉溶液多
(19)測(cè)同條件下醋酸和鹽酸分別與氫氧化鈉溶液的中和熱醋酸的中和熱較小
醋酸和醋酸鈉(20)測(cè)向醋酸溶液中加入適量醋酸鈉固體前后的pHpH增大
醋酸、醋酸鈉和鹽酸或氫氧化鈉(21)測(cè)向醋酸與醋酸鈉混合液中加入少量鹽酸或氫氧化鈉溶液前后的pH 說(shuō)明：醋酸與醋酸鈉混合液對(duì)外加酸堿具有一定的緩沖能力pH變化不明顯
鹽酸和醋酸鈉(22)測(cè)向鹽酸中加入適量醋酸鈉固體前后的pHpH明顯增大
醋酸和硫酸鉛(23)測(cè)向醋酸溶液中加入適量硫酸鉛固體前后的導(dǎo)電性(或pH) 說(shuō)明：醋酸鉛是較醋酸更弱的電解質(zhì)導(dǎo)電性明顯增強(qiáng)(或pH明顯減小)
練習(xí)題：
1.某同學(xué)在測(cè)定一溶液的pH時(shí)，先用蒸餾水濕潤(rùn)pH試紙，然后用干燥潔凈的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢驗(yàn)。試回答：
(1)該同學(xué)的操作方法是否正確? ;請(qǐng)說(shuō)明理由 。
(2)請(qǐng)分析用此法測(cè)出的pH是否一定有誤差產(chǎn)生 。
(3)若用此法分別測(cè)定c(H+)相等的H2SO4和H3PO4溶液的PH，誤差較大的是 。
2.用實(shí)驗(yàn)確定某酸HA是弱酸，兩同學(xué)的方案是：
甲：①稱取一定質(zhì)量的HA配制0.1 mol/L的溶液100 mL;
②用pH試紙測(cè)出該溶液的pH，即可證明HA是弱酸。
乙：①用已知物質(zhì)的量濃度的HA溶液和鹽酸，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，加水稀釋至100 mL;
③各取相同體積的兩種稀釋液裝入兩個(gè)試管，同時(shí)加入純度相同的鋅粒，觀察現(xiàn)象即可證明HA是弱酸。
(1)在兩個(gè)方案的第①步中，都要用到的定量?jī)x器是 。
(2)甲方案中，說(shuō)明HA是弱酸的理由是 ，測(cè)得溶液的pH 1(選填“>”、“<”或“=”)。乙方案中，說(shuō)明HA是弱酸的現(xiàn)象是 。
a. 裝鹽酸的試管中放出H2的速率快;b. 裝HA溶液的試管中放出H2的速率快;c. 兩個(gè)試管中放出H2的速率一樣快。
(3)請(qǐng)你評(píng)價(jià)：乙方案中難以實(shí)現(xiàn)之處和不妥之處 。
(4)請(qǐng)你再提出一個(gè)合理而比較容易進(jìn)行的方案(藥品可任選)，作簡(jiǎn)明扼要表述：
。
3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)員給某學(xué)生提供下列藥品和必要的實(shí)驗(yàn)儀器，要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明乙酸是弱酸，藥品是冰醋酸、蒸餾水和pH試紙。此同學(xué)思考后認(rèn)為：
(1)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)是 。
(2)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟是 。
(3)要記錄的數(shù)據(jù)是 。
(4)推斷與分析：由于 ，說(shuō)明 ，所以乙酸是弱酸。
參考答案：
1.(1)不正確;因?yàn)闈駶?rùn)pH試紙相當(dāng)于將待測(cè)試液稀釋了。
(2)若原溶液呈中性，則不會(huì)產(chǎn)生誤差，否則都會(huì)產(chǎn)生誤差。
(3)H2SO4溶液。
2.( 1)100 mL容量瓶。
(2)0.1 mol/L一元弱酸溶液的pH≠1;>;a 。
(3)配制pH=1的HA溶液難以實(shí)現(xiàn);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(cè)其pH>7，即證明HA是弱酸。
3.(1)弱電解質(zhì)溶液稀釋10n倍，pH改變小于n 。
(2)將一定濃度的乙酸溶液稀釋到一定量后，測(cè)定稀釋前后溶液的pH 。
(3)稀釋的倍數(shù)和稀釋前后溶液的pH 。
(4)稀釋為原來(lái)的100倍后pH改變小于2;稀釋過(guò)程中乙酸的電離程度增大。
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