Question

19．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（夾持儀器略）：
實驗方案：在兩試管中分別加入過量鎂條，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）鹽酸與鎂反應的離子方程式為Mg+2H⁺═Mg²⁺+H₂↑，．
（2）在上述實驗方案中有一明顯欠缺，該欠缺是沒有說明兩種酸的濃度相等．
（3）在欠缺已經得到改正的方案下，反應起始時，產生氫氣的速率關系應是鹽酸的快，醋酸的慢；最終產生氫氣體積的關系應是體積相等．
（4）實驗中產生的氫氣體積比理論值高，可能原因是反應放熱，過量鎂與水反應．
（5）通過比較起始反應的速率可以得出的結論是鹽酸酸性比醋酸強．
（6）除上述方法外，還可以通過其他方向比較鹽酸和醋酸的酸性，請寫出其中的一種方法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．

Answer 1

分析 （1）鹽酸與鎂反應生成氯化鎂和氫氣，反應的離子方程式為Mg+2H⁺═Mg²⁺+H₂↑；
（2）兩種酸的濃度必須相等，才能比較反應速率快慢；
（3）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小；由于兩種酸的物質的量相等，則生成氫氣的最終體積相等；
（4）該反應放熱，過量鎂與水反應生成了氫氣；
（5）鹽酸醋酸氫氣速率快、醋酸慢，說明鹽酸的酸性較強；
（6）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）鹽酸與鎂反應生成氯化鎂和氫氣，反應的離子方程式為Mg+2H⁺═Mg²⁺+H₂↑，故答案為：Mg+2H⁺═Mg²⁺+H₂↑；
（2）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：沒有說明兩種酸的濃度相等；
（3）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：鹽酸的快，醋酸的慢； 體積相等；
（4）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，過量鎂與水反應；
（5）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，
故答案為：鹽酸酸性比醋酸強；
（6）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：測定同濃度的鹽酸和醋酸的pH；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．