Question

在一定温度下，有a.盐酸  b.硫酸  c.醋酸三种酸：

(1)当其物质的量浓度相同时，c(H⁺)由大到小的顺序是_________；

(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是_________；

(3)若三者c(H⁺)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序为_________；

(4)当三者c(H⁺)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_________；

(5)当c(H⁺)相同、体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H₂(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为_________，反应所需时间的长短关系是_________；

(6)将c(H⁺)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H⁺)由大到小的顺序是_________。

Answer 1

解析：盐酸、硫酸、醋酸三种酸在溶液中的电离情况如下：

盐酸是一元强酸，在水溶液中完全电离，不存在电离平衡：HCl===H⁺+Cl^－。

硫酸是二元强酸，在水溶液中也完全电离，不存在电离平衡：H₂SO₄===2H⁺+SO。

醋酸是一元弱酸，在水溶液中部分电离，存在电离平衡：CH₃COOHCH₃COO^－+H⁺。

溶液中的c(H⁺)和c(CH₃COOH⁺)较小，其他条件不变，若使c(H⁺)减小，则电离平衡向正方向进行。

(1)设三种酸的物质的量浓度均为x，则盐酸中c(H⁺)=c(HCl)=x,硫酸中c(H⁺)=2×c(H₂SO₄)=2x，醋酸中c(H⁺)＜＜c(CH₃COOH),c(H⁺)＜＜x。故b＞a＞c。

(2)“中和NaOH的能力”是被一定物质的量的酸中和的NaOH的物质的量。由于三种酸溶液的体积相同，物质的量浓度相同，所以三种酸的物质的量相同。由于1 mol H₂SO₄中和2 mol NaOH、1 mol HCl或1 mol CH₃COOH中和1 mol NaOH,故b＞a=c。

(3)由(1)分析可知，c(H⁺)相同时，c(CH₃COOH)最大，c(HCl)次之，c(H₂SO₄)最小，故c＞a＞b。

(4)当锌足量时，生成H₂体积的大小，决定于可被还原的H⁺总物质的量(包括已电离出的和未电离的)。由于三种酸的c(H⁺)相同，体积相同，HCl、H₂SO₄都是强电解质，在溶液中完全电离，所以H⁺的总物质的量相同。故产生H₂体积相同。而CH₃COOH是弱电解质，在溶液中存在电离平衡：CH₃COOHH⁺+CH₃COO^－。当c(H⁺)减小时，CH₃COOH的电离平衡向右移动，使H⁺不断产生。反应产生的H₂体积变大。故c＞a=b。

(5)由于开始时，三者c(H⁺)相同，且锌的形状、密度、质量也相同，由影响化学反应速率的因素以及规律可知，反应开始时三者速率相同。随着反应的不断进行，HCl、H₂SO₄中的H⁺不断减少，故反应越来越慢，而CH₃COOH随着反应的进行，又不断电离出H⁺，则相应的c(H⁺)较大，反应速率较快，生成相同体积的H₂时，时间最短。故开始都相同，所需时间a=b＞c。

(6)由于HCl、H₂SO₄完全电离，加水稀释100倍，H⁺数目不变，c(H⁺)溶液变为原来的，CH₃COOH部分电离，随着水的加入，使CH₃COOH的电离程度增大，c(H⁺)减小的程度较小，故c＞a=b。

答案：(1) b＞a＞c  (2) b＞a=c 　(3)c＞a＞b

(4)c＞a=b

(5)a=b=c  a=b＞c  (6)c＞a=b