用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：甲：①称取一定质量的HA配制成0.1mol・L－1的溶液100mL；②用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱电解质。乙：①用已知物质的

Question

用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：
甲：①称取一定质量的HA配制成0.1mol・L ^－1 的溶液100mL；
②用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱电解质。
乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH＝1的两种酸溶液各100mL；
②分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为100mL；
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管中，同时加入纯度相同的锌粒，观察反应现象，即可证明HA是弱电解质。
（1）在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是_______。
（2）甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH____1（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是_______（多选扣分）。
A.装HCl溶液的试管中放出H ₂ 的速率快
B.装HA溶液的试管中放出H ₂ 的速率快
C.两个试管中生成气体的速率一样快
（3）请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处为________________、______________________。
（4）请你再设计一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简要表述。
答：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
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Answer 1

（1）100mL容量瓶 
（2）＞；B 
（3）配制pH=1的弱酸HA溶液难以实现；不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同
（4）配制NaA溶液，在常温下测其pH＞７，则说明HA是弱酸
【试题分析】

本实验题是运用理论知识来解决实际问题的一道很好的题目，它不但考查了一些有关强、弱电解质的重要知识，同时还考查了同学们灵活应用所学知识评价实验和设计实验的综合能力。
证明HA是弱电解质的原理有两个：一是证明HA不能完全电离，溶液中存在电离平衡；二是证明HA与强碱反应生成的盐具有碱性，溶液中存在水解平衡。此题中甲、乙两同学都是利用了第一个原理。

（1）在两个方案中，都涉及溶液的配制，而配制一定物质的量浓度的溶液所必需的定量仪器是容量瓶。在回答问题（1）时还应注意：容量瓶是有一定规格的，必须注明其容积为100mL。
（2）甲方案中的100mL0.1mol・L ^－1 HA溶液。若HA为弱酸，HA不能完全电离，则溶液中H ⁺ 的浓度小于0.1mol・L ^－1 ，即溶液的pH应该大于1。
乙方案中，把pH=1的盐酸和HA溶液都稀释10倍后，盐酸是强酸，溶液中［H ⁺ ］=0.01mol・L ^－1 ，而弱酸加水稀释时，电离度增大，即会继续有部分HA分子电离出H ⁺ ，使H ⁺ 的物质的量增加，所以HA溶液中［H ⁺ ］＞0.01mol・L ^－1 。即稀释后HA溶液中H ⁺ 的浓度大于盐酸溶液中H ⁺ 的浓度，H ⁺ 的浓度越大，反应速率越快，所以加入相同纯度的锌粒时，HA溶液中产生氢气的速率快。
（3）乙方案中，要求配制一定pH的弱酸溶液，由于弱酸溶液中存在电离平衡，影响电离平衡的因素（如温度等）很多，导致配制的溶液的pH不稳定，因此配制pH=1的弱酸HA溶液难以实现。
锌粒与酸的反应是液体与固体的反应，反应速率除了与H ⁺ 浓度有关外，固体的表面积对反应速率的影响也较大，而加入的锌粒难以做到表面积相同，所以仅仅用反应生成气体的速率来判断溶液中H ⁺ 浓度的大小，说服力不强。
（4）要证明某酸是弱电解质还有很多方法。例如：
①依据弱电解质溶液中存在电离平衡的原理还可设计如下：
a.等体积pH相同的盐酸与 HA溶液稀释相同的倍数后，HA溶液的pH小。
b.等体积pH相同的盐酸与 HA溶液分别稀释到相同的pH，HA溶液加水量多。
c.相同pH的盐酸与HA溶液中分别加入相应的钠盐固体，HA溶液的pH变化大。
②依据HA与强碱反应生成的盐具有碱性，溶液中存在水解平衡的原理可设计如下：
室温下配制NaA溶液，测定该溶液的pH。若pH＞７，则说明HA是弱酸。
③依据溶液导电性强弱变化可设计如下：
a.配制物质的量浓度相同的一元强酸（如盐酸）和HA溶液，测其导电能力。若HA溶液的导电能力比一元强酸的弱，则说明HA是弱酸。
b.灵敏电流计测由纯酸HA开始，然后慢慢加蒸馏水稀释的过程中，电流的变化情况。若电流计中通过的电流由小到大，然后再由大到小，则说明HA是弱酸。
以上方法中测NaA溶液的pH为操作最简单方便的方法。