Question

某小组为证明同温同压下，同浓度，同体积的酸性不同的两种二元酸与足量镁带反应时生成H₂量相同而反应速率不同，装置如图．主要步骤如下：

（1）配制浓度为0.5mol/L的硫酸和草酸溶液；
（2）用______量取10.00mL0.5mol/L的硫酸和草酸溶液分别加入两锥形瓶中；
（3）分别取去表面氧化膜的鎂带系于铜丝末端；
（4）检查装置气密性，乙中装满水，按图连接好装置；
（5）将铜丝下移，使足量鎂带浸如酸中（铜丝不与酸接触）至完全反应，同时记录______；
（6）反应结束时，读取量筒内水体积ymL．
将以上步骤补充完整并回答下列问题
（1）（4）中如何检查气密性______；
（2）用ρ=1.84  98.3%的浓硫酸配制250mL，c=0.5mol/L硫酸，主要仪器有______、______、烧杯、玻璃棒、酸式滴定管等；
（3）读取量筒内水体积时，必须注意的问题是______；
（4）简述速率不等的原因______，铜丝不能与酸接触的原因______；
（5）此实验说明草酸为弱酸，请再设计一实验证明：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据酸式滴定管和碱式滴定管的使用要求来选择；从检查装置的气密性的原理来考虑；
（2）根据配制一定物质的量浓度的溶液操作步骤来选择仪器；
（3）读数时要保持左右气体压强相等，以减少误差；
（4）从影响化学反应速率的因素来分析；
（5）从弱电解质存在电离平衡、不完全电离等角度选择证明方法．
解答：解：酸溶液应用酸式滴定管量取，如用碱式滴定管会腐蚀橡胶管；比较化学反应速率，必须是比较一定时间之内的反应物浓度的变化或其它量的变化，故答案为：酸式滴定管；反应所需时间；
（1）如不漏气，加热时容器内压强增大，会有气泡冒出，故答案为：往丙中加水没过导气管口下端，两手掌紧贴甲外壁一会儿，若观察到丙中导气管冒气泡，表明装置不漏气；
（2）配制溶液所需仪器有：250ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒或滴定管、胶头滴管等．故答案为：250ml容量瓶、胶头滴管；
（3）读数时要保持左右气体压强相等，以减少误差，故答案为：读数时保持乙丙中液面相平；待装置冷却至室温再读数；
（4）影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强等，本题为浓度不同，为测定镁与酸反应的速率，不能将铜丝与酸接触，否则易形成原电池，加快反应速率，干扰实验测定，
故答案为：H⁺浓度不同；与铜易形成原电池，加快反应速率，干扰实验测定；
（5）弱电解质存在电离平衡、不完全电离等性质，可任意选择合理方法，故答案为：测定草酸钠溶液的PH，如大于7，则为弱酸（其它合理答案也可以）．
点评：本题为实验探究题，注意实验基本操作，草酸为弱酸，证明方法较多，可以从以下角度思考：
1测草酸溶液的pH                        
2取pH相同的盐酸和草酸，稀释相同的倍数，测pH变化这三种方法均是检验草酸中是否存在电离平衡．
3．取浓度相同的盐酸和草酸，测pH，若为强酸，pH应相等，若为弱酸，pH大于盐酸，
4．直接测0.1mol/L的草酸溶液的pH 若为强酸，pH=1若为弱酸，pH＞1
5．pH=2的草酸和pH=12的NaOH溶液等体积混合，测混合后溶液的pH
6．草酸与草酸钠1：1混合于同一溶液中，测草酸的pH变化