Question

14．为确定某酸HA是弱电解质，两同学的实验方案如下：
甲：①称取一定质量的HA，配制0.1mol•L^-1的溶液100mL；
②用pH计测出该溶液的pH，根据pH=-lg c（H⁺），推算出溶液中H⁺的浓度，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0.1mol•L^-1的两种酸溶液各100mL；
②分别取配制的这两种溶液各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，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，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100 mL容量瓶．
（2）甲方案中说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的H⁺的浓度＜0.1mol•L^-1 （选填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）乙方案中说明HA是弱电解质的现象是A．
A．装盐酸的试管中放出气体的速率快；   
B．装HA溶液的试管中放出气体的速率快；
C．两个试管中产生气体的速率一样快．
（4）请你评价：乙方案中的不妥之处：加入的锌粒质量应相同，难以做到锌的表面积相同．
（5）已知在T°C时，0.1mol•L^-1HA溶液中HA的电离度为5%，求该温度下HA的电离常数（写出计算过程）2.63×10^-4．

Answer 1

分析 （1）配制一定浓度的溶液必须使用的仪器是容量瓶；
（2）弱电解质的电离是可逆的，不能完全电离；
（3）等浓度的一元强酸和一元弱酸中，强酸中的氢离子浓度大于弱酸；
（4）加入的金属的质量应该相同，且加入的锌粒表面积难以做到相同；
（5）溶液中c（H⁺）=c（A^-），c（HA）=c（HA）-c（H⁺），根据Ka=$\frac{c（{H}^{+}）×c（{A}^{-}）}{c（HA）}$计算．

解答 解：（1）在两个方案的第①步中，配制0.1mol/L的溶液100mL、别配制pH=1的两种酸溶液各100mL，根据配制一定浓度的溶液必须使用容量瓶，
故答案为：100mL容量瓶；
（2）配制0.1mol/L的HA酸溶液100mL，弱电解质的电离是可逆的，不能完全电离，测得溶液的H⁺的浓度＜0.1mol•L^-1，
故答案为：＜；
（3）各取相同体积、浓度的两种酸溶液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，由于盐酸完全电离，盐酸中氢离子的浓度大，反应速率快，则装盐酸溶液的试管中放出H₂的速率快，所以A正确，
故答案为：A；
（4）加入的金属的质量应该相同，又因为固体的表面积也影响反应速率，因此不妥之处在于加入的锌粒表面积难以做到相同，
故答案为：加入的锌粒质量应相同；难以做到锌的表面积相同；
（5）溶液中c（H⁺）=c（A^-）=0.1mol•L^-1×5%=5×10^-3 mol/L，
c（HA）=c（HA）-c（H⁺）=9.5×10^-2 mol/L，
则Ka=$\frac{c（{H}^{+}）×c（{A}^{-}）}{c（HA）}$=$\frac{（5×1{0}^{-5}）^{2}}{9.5×1{0}^{-2}}$=2.63×10^-4 mol/L；
故答案为：2.63×10^-4．

点评 本题考查了探究弱电解质的方法，试题难度中等，注意掌握强电解质与弱电解质的区别，注意把握电离平衡常数的计算方法，该题有利于培养学生严谨的逻辑思维能力，提高学生的学习效率，激发学生的学习兴趣．