Question

2．某化學小組為比較鹽酸和醋酸的酸性，設計了如下實驗方案．裝置如圖：
實驗方案：
在兩試管中分別加入等大的過量鎂條，同時將兩注射器中的溶液注入相應試管中，觀察產生氫氣的速率和體積．
（1）根據控制變量的思想，在上述實驗方案中有一明顯欠缺，該欠缺是鹽酸、醋酸的濃度應相同．
（2）在欠缺已經改正的方案下，反應起始時，產生氫氣的速率關系應是鹽酸大于醋酸
最終產生氫氣的體積關系應是鹽酸等于醋酸．（填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）i實驗中產生的氫氣體積比理論值高，可能原因是反應放熱，鎂條與水反應生成氫氣．
ii實驗室用過量鎂與鹽酸制取氫氣時，若要減慢反應速率而不影響產生氫氣的量，可以加入BDE
A． 冰醋酸      B． 醋酸鈉固體    C． 石灰石       D． 水    E． 食鹽溶液．
（4）該實驗可以得出的結論是故答案為：鹽酸酸性大于醋酸；除上述方法外，還可以通過其他方法比較鹽酸和醋酸的酸性，請寫出其中的一種方法測定同物質的量濃度的鹽酸和醋酸的pH（或測定醋酸鈉和氯化鈉溶液的pH）．

Answer 1

分析 （1）兩種酸的濃度必須相等，才能比較反應速率快慢；
（2）醋酸為弱酸，溶液中只能部分電離出氫離子，則醋酸與鎂的在開始時反應速率較��；由于兩種酸的物質的量相等，則生成氫氣的最終體積相等；
（3）i．該反應放熱，過量鎂與水反應生成了氫氣；
ii．根據影響化學反應速率的因素及題干要求“要減慢反應速率而不影響產生氫氣的量”進行解答；
（4）鹽酸醋酸氫氣速率快、醋酸慢，說明鹽酸的酸性較強；比較酸的強弱，還可以測定相同濃度的醋酸和鹽酸溶液的pH，或沉淀醋酸鈉和氯化鈉溶液的pH．

解答 解：（1）根據產生氫氣的速率判斷酸性強弱時，必須指出醋酸和鹽酸的濃度相等，否則無法比較，
故答案為：鹽酸、醋酸的濃度應相同；
（2）醋酸為弱酸，鹽酸為強酸，濃度相等時醋酸中氫離子濃度小于鹽酸，則與鎂的反應中，鹽酸的快，醋酸的慢；由于醋酸和鹽酸的濃度、體積相等，鎂過量，則最終生成氫氣的體積相等，
故答案為：大于；等于；
（3）i．鎂在加熱條件下能夠與水反應，所以該反應放熱，導致過量鎂與水反應生成氫氣，所以產生的氫氣比理論值高，
故答案為：反應放熱，鎂條與水反應生成氫氣；
ii．A．加入冰醋酸，增大了氫離子濃度和氫離子的物質的量，反應速率加快，產生的氫氣增加，故A錯誤；
B．加入醋酸鈉固體，氫離子與醋酸根離子反應生成弱電解質醋酸，氫離子濃度減小，反應速率減小，還不影響產生的氫氣的量，故B正確； 
C．石灰石，消耗了氫離子，使生成的氫氣的物質的量減小，故C錯誤；
D．加入水，氫原子濃度減小，反應速率減小，產生氫氣的量不變，故D正確；
E．加入食鹽溶液，使溶液中氫離子濃度減小，反應速率減小，生成氫氣的量不變，故E正確；
故答案為：BDE；
（4）根據醋酸、鹽酸與鎂反應產生氫氣的速率可知，鹽酸中氫離子濃度大于醋酸，則鹽酸的酸性大于醋酸；
判斷醋酸和鹽酸的酸性強弱，還可以通過測定同濃度的鹽酸和醋酸的pH或測定醋酸鈉和氯化鈉溶液的pH進行判斷，
故答案為：鹽酸酸性大于醋酸；測定同物質的量濃度的鹽酸和醋酸的pH（或測定醋酸鈉和氯化鈉溶液的pH）．

點評 本題考查了酸性強弱比較的方法，題目難度中等，明確弱電解質的電離平衡及其影響因素為解答關鍵，注意掌握判斷酸性強弱的方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．