一元弱酸的判断方法及应用

一元弱酸的判断方法及应用 在中学化学的学习过程中经常遇到一元酸强弱的判断，下面就一元酸（HB）强弱的判断方法归纳列举如下：   一、看一元酸（HB）在水溶液中是否完全电离，若在水溶液中存在电离平衡，则HB为弱酸。   （1）通过pH加以判断   ①测定已知物质HB的物质的量浓度的pH，若pH大于同浓度一元强酸的pH，则说明HB为弱酸。   ②取一定体积的HB溶液，测定其pH，再稀释100倍，若pH增大的程度等于2个单位，则HB为强酸；若pH增大的程度小于2个单位，则HB为弱酸。   ③取HB溶液，测其pH，然后加热，若pH变小，则说明HB为弱酸（易挥发和易分解的酸一般不用此法）。   ④取HB溶液，测其pH，然后加入NaB固体少许，若pH变大，说明HB为弱酸。   二、通过生成气体的量判断   取体积和pH均相同的HB溶液和盐酸，分别加入足量的颗粒大小相同的锌粒，在相同的时间内，若HB中收集到的气体比盐酸中收集到的气体多，则说明HB为弱酸。   三、通过生成气体的速率判断   取物质的量浓度相同的HB溶液和盐酸，分别加入颗粒大小相同的锌粒，若开始时盐酸中产生的气泡比HB中产生的气泡快，说明HB是弱酸。   四、通过导电能力判断   分别取相同物质的量浓度的HB溶液和盐酸，测其导电能力，若HB溶液的导电能力弱于盐酸，则说明HB为弱酸。   五、通过盐的水解判断   看HB对应强碱盐的水溶液的酸碱性，例如：NaB溶液的pH＞7，则说明HB为弱酸。   总之，只要能说明该物质（HB）是不完全电离的，即存在电离平衡，也就是说既有离子，又有分子，就可以说该物质（HB）是一元弱酸。   【例题1】醋酸的下列性质中，能说明它是一元弱酸的是   A. 醋酸溶液可与纯碱溶液反应产生CO₂   B. 相同pH的醋酸溶液和盐酸分别跟同样颗粒大小的锌粒反应时，产生的H₂的起始速率相等   C. 10 mL 1mol/L醋酸溶液恰好与10 mL 1mol/L氢氧化钠溶液完全反应   D. 在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸溶液的弱   解析：A选项说明了醋酸的酸性比碳酸强；B选项pH相同即起始时c(H⁺)相等，因此产生H₂的起始速率相等；C选项虽然完全反应，但不能说明问题；D选项在相同条件下，醋酸溶液的导电性弱，说明离子浓度小，没有完全电离，是弱电解质。该选项正确。   答案：D   【例题2】醋酸是一种常见的弱酸，为了证明醋酸是弱电解质，某班级开展了题为“醋酸是弱电解质的实验探究”的探究活动。某同学设计了如下的实验方案，其中错误的是：   A. 先配制一定量的0.10 mol·L^－1的CH₃COOH溶液，然后测该溶液的pH，若pH＞1，则可证明醋酸为弱电解质。   B. 先配制一定量的0.01 mol·L^－1和0.10 mol·L^－1的CH₃COOH溶液，分别用pH计测它们的pH，若两者的pH相差小于1个单位，则可证明醋酸为弱电解质。   C. 先测0.10 mol·L^－1 CH₃COOH溶液的pH，然后将其加热到100℃，再测其pH，如果pH变小，则可证明醋酸为弱电解质。   D. 配制一定量的CH₃COONa溶液，测其pH，若常温下pH＞7，则可证明醋酸为弱电解质。   解析：若是强酸，那么0.10 mol·L^－1的CH₃COOH溶液的pH＝1，0.010 mol·L^－1的CH₃COOH溶液的pH＝2， CH₃COONa溶液的pH＝7。那么0.10 mol·L^－1的CH₃COOH溶液的pH＞1，0.10 mol·L^－1的CH₃COOH与0.01 mol·L^－1的CH₃COOH溶液△pH＜1，CH₃COONa溶液显碱性均可说明醋酸为弱酸即为弱电解质。C中将其加热到100℃，pH一定变小错误。   答案：C   【例题3】氢离子浓度相同的等体积的两份溶液A和B：A为盐酸，B为醋酸，分别和锌反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是   ①反应所需的时间B＞A ②开始发言的速率A＞B ③参加反应的锌的物质的量A＝B ④反应过程的平均速率B＞A ⑤盐酸里有锌剩余 ⑥醋酸里有锌剩余   A. ③④⑤        B. ③④⑥        C. ②③⑤        D. ②③⑤⑥   解析：盐酸和醋酸的c(H⁺)相等，说明醋酸的物质的量浓度远大于盐酸的物质的量浓度，体积相等时，若醋酸中锌有剩余，那么盐酸和锌反应产生的氢气就不可能与醋酸与锌反应产生的氢气相等。因此⑤正确⑥错误。盐酸、醋酸与锌反应的本质实际上是锌与H⁺的反应，起始时c(H⁺)相等，故开始反应时速率相等，因此②错误；反应过程中醋酸不断地电离，因此c(H⁺)下降的速率比盐酸慢，故平均反应速率是B＞A，所用时间是A＞B，故A选项正确。

www.ff70.com   答案：A   【例题4】用实验判断某HB是一元弱酸，两同学的方案是：   甲：①称取一定量的HB配成0.1 mol/L的溶液100 mL；②用pH试纸测出其溶液的pH，即可证明HB是否为一元弱酸。   乙：①用已知物质的量浓度的HB溶液、盐酸分别配制pH＝1的两种溶液个100 mL，②分别取这两种溶液各10 mL加水稀释为100 mL后，再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HB是否为一元弱酸。   （1）在两个方案的第一步中，都要用到的定量仪器是________。   （2）甲方案中，说明HB是一元弱酸的理由是测得溶液的pH______1（选填“＞”“＜”或“＝”）。乙方案中，说明HB是一元弱酸的现象是_____________。   a. 装盐酸溶液的试管中放出氢气的速率快   b. 装HB溶液的试管中放出氢气的速率快   c. 两个试管产生的氢气气体速率一样快   （3）请你评价乙方案中难以实现之处和不妥之处___________。   （4）请你再提一个合理且比较容易进行的方案（药品可任取）作出简明扼要表述_____。   解析：当强酸和弱酸均为一元酸时，相同浓度的强酸和弱酸的pH不同；相同pH的强酸和弱酸的物质的量浓度不同；相同pH的强酸和弱酸等同稀释后的溶液pH不同；相同条件的强酸和弱酸的盐溶液pH不同。（2）方案甲：因为HB是一元弱酸， 0.1 mol/L HB溶液的pH不等于1，且溶液的pH＞1；方案乙：相同pH的强酸和弱酸等同稀释后，弱酸的溶液的pH小于强酸溶液的pH，反应制取氢气的能力强，速率快，故b选项正确。（3）配制pH等于1的溶液难以实现，不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同。（4）配制NaB溶液，测其pH＞7即可说明它是一元弱酸。   答案：（1）100 mL容量瓶 （2）＞  b （3）配制pH等于1的溶液难以实现，不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同 （4）配制NaB溶液，测其pH＞7即可说明它是一元弱酸

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