Question

1．某校学生小组为探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱并证明乙酸为弱酸，进行下述实验．
Ⅰ．探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱关系
该校学生设计了如下实验装置（夹持仪器已略去）．
（1）实验前如何检查装置A的气密性？先关闭止水夹，从左管向U型管内加水，至左管液面高于右管液面，静置一段时间后，若U型管两侧液面差不发生变化，则气密性良好；大理石与乙酸溶液反应的化学方程式为CaCO₃+2CH₃COOH=Ca（CH₃COO）₂+CO₂↑+H₂O．
（2）装置A中反应产生的气体通入苯酚钠溶液中，反应的离子方程式为C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-．
（3）有学生认为（2）中的实验现象不足以证明碳酸的酸性比苯酚强，理由是乙酸有挥发性，挥发出的乙酸也可以和苯酚钠溶液反应，生成苯酚，改进该装置的方法
是在装置A和B之间连一个盛有饱和氢钠溶液的洗气瓶．
Ⅱ．证明乙酸为弱酸．
（4）现有pH=3的乙酸溶液、蒸馏水、石蕊试液及pH试纸，用最简便的实验方法证明乙酸为弱酸：用量筒量取一定体积的乙酸溶液，加蒸馏水稀释100倍，用pH试纸测其pH，pH＜5，则证明乙酸是弱酸（或其他合理答案）．

Answer 1

分析 （1）根据体系内产生的压强是否变化来判断装置的气密性，碳酸钙和醋酸反应生成醋酸钙和水、二氧化碳；
（2）二氧化碳和苯酚钠反应生成不易溶于水的苯酚和碳酸氢钠，根据离子方程式的书写规则书写；
（3）要防止醋酸干扰实验，在气态未和苯酚反应前将其除去，可选用饱和的碳酸氢钠溶液除去醋酸且又不引进新的杂质气体；
（4）证明乙酸为弱酸需证明溶液中存在电离平衡，依据提供的试剂可以对溶液稀释测定溶液PH的变化分析判断是否存在电离平衡分析设计．

解答 解：（1）检查装置A的气密性时，先关闭止水夹，从左管向U型管内加水，至左管液面高于右管液面，静置一段时间后，若U型管两侧液面差不发生变化，则气密性良好；碳酸钙和醋酸反应生成醋酸钙和水、二氧化碳，反应方程式为CaCO₃+2CH₃COOH=Ca（CH₃COO）₂+CO₂↑+H₂O，
故答案为：先关闭止水夹，从左管向U型管内加水，至左管液面高于右管液面，静置一段时间后，若U型管两侧液面差不发生变化，则气密性良好；CaCO₃+2CH₃COOH=Ca（CH₃COO）₂+CO₂↑+H₂O；
（2）二氧化碳和苯酚钠反应生成不易溶于水的苯酚和碳酸氢钠，所以看到的现象是溶液出现浑浊，反应离子方程式为：C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-，
故答案为：C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-；
（3）乙酸有挥发性，挥发出的乙酸也可以和苯酚钠溶液反应，生成苯酚，要防止醋酸干扰实验，在气态未和苯酚反应前将其除去，可选用饱和的碳酸氢钠溶液除去醋酸且又不引进新的杂质气体，所以在装置A和B之间连一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去醋酸，
故答案为：乙酸有挥发性，挥发出的乙酸也可以和苯酚钠溶液反应，生成苯酚；在装置A和B之间连一个盛有饱和氢钠溶液的洗气瓶；
（4）明乙酸为弱酸需证明溶液中存在电离平衡，依据提供的试剂可以对溶液稀释测定溶液PH的变化，实验步骤为：取pH=3的乙酸溶液加入蒸馏水稀释100倍，用pH试纸测定溶液的pH小于5，
故答案为：用量筒量取一定体积的乙酸溶液，加蒸馏水稀释100倍，用pH试纸测其pH，pH＜5，则证明乙酸是弱酸（或其他合理答案）．

点评 本题考查了比较弱酸酸性强弱的方法、证明弱电解质的方法，题目难度中等，注意掌握比较弱电解质酸性强弱常用的方法．