请你用实验方法证明
如何用实验方法证明某酸为弱酸
黑龙江省庆安一中 孙秀民
用实验证明某酸为弱酸,可从下列四个方面进行:(1)利用弱电解质不能全部电离;(2)用电离平衡移动原理,即在外界条件发生时发生移动;(3)综合利用强酸制备弱酸以及电解质不能完全电离;(4)利用盐类水解。
下面以醋酸为例讨论说明如何用实验方法证明某酸为弱酸,供参考。
在限用试剂(除蒸馏水和指示剂外)的情况下，验证醋酸为弱酸，可有以下二十几种实验方法：
限用试剂实验方法结论
醋酸(1)测0.01 mol/L CH3COOH溶液的pH2
(2)测将醋酸溶液稀释稀释至10n倍前后的pH变化pH变化小于n
(3)测将醋酸溶液稀释至pH变化n时的稀释倍数稀释倍数小于10n
醋酸钠(4)测醋酸钠溶液的pHpH>7
(5)测将醋酸钠溶液稀释至10n倍前后的pH变化pH变化小于n
(6)测将醋酸钠溶液稀释至pH变化n时的稀释倍数稀释倍数小于10n
醋酸和盐酸(7)测同物质的量浓度的醋酸和盐酸溶液的pH醋酸溶液的pH较大
(8)测同物质的量浓度的醋酸和盐酸溶液的导电性醋酸溶液的导电性差
(9)测将同PH的醋酸和盐酸溶液均稀释至10n倍后的pH醋酸溶液的pH较小
(10)测将同pH的醋酸和盐酸溶液均稀释至pH仍相同时的稀释倍数醋酸溶液的稀释倍数较大
(11)分别向同体积、同物质的量浓度的醋酸和盐酸溶液中滴加几滴紫色石蕊试液醋酸溶液的红色较浅
醋酸、盐酸和锌粒(或碳酸钙粉末)(12)分别向同体积、同物质的量浓度的醋酸和盐酸溶液中投入相同且足量的锌粒(或碳酸钙粉末)醋酸开始时反应较慢且反应结束较晚
(13)分别向同PH、同体积的醋酸和盐酸溶液中投入相同的锌粒(或碳酸钙粉末)后来醋酸反应较快。若锌足量, 醋酸产生氢气多; 若锌不足, 醋酸反应结束较早
醋酸和氢氧化钠(14)测同物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液等体积混合后的pHpH>7
(15)测向醋酸溶液中加入适量氢氧化钠固体前后的导电性导电性显著增强
(16)测pH之和为14的醋酸和氢氧化钠溶液等体积混合后的pHPH<7
(17)测向一定体积的醋酸溶液中滴加同物质的量浓度的氢氧化钠溶液至pH =7时所耗用氢氧化钠溶液的体积醋酸溶液的体积大于氢氧化钠溶液的体积
醋酸、盐酸和氢氧化钠(18)测滴定同pH、同体积的.醋酸和盐酸溶液耗用同浓度的氢氧化钠溶液的体积醋酸耗用氢氧化钠溶液多
(19)测同条件下醋酸和盐酸分别与氢氧化钠溶液的中和热醋酸的中和热较小
醋酸和醋酸钠(20)测向醋酸溶液中加入适量醋酸钠固体前后的pHpH增大
醋酸、醋酸钠和盐酸或氢氧化钠(21)测向醋酸与醋酸钠混合液中加入少量盐酸或氢氧化钠溶液前后的pH 说明：醋酸与醋酸钠混合液对外加酸碱具有一定的缓冲能力pH变化不明显
盐酸和醋酸钠(22)测向盐酸中加入适量醋酸钠固体前后的pHpH明显增大
醋酸和硫酸铅(23)测向醋酸溶液中加入适量硫酸铅固体前后的导电性(或pH) 说明：醋酸铅是较醋酸更弱的电解质导电性明显增强(或pH明显减小)
练习题：
1.某同学在测定一溶液的pH时，先用蒸馏水湿润pH试纸，然后用干燥洁净的玻璃棒蘸取试样进行检验。试回答：
(1)该同学的操作方法是否正确? ;请说明理由 。
(2)请分析用此法测出的pH是否一定有误差产生 。
(3)若用此法分别测定c(H+)相等的H2SO4和H3PO4溶液的PH，误差较大的是 。
2.用实验确定某酸HA是弱酸，两同学的方案是：
甲：①称取一定质量的HA配制0.1 mol/L的溶液100 mL;
②用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱酸。
乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液和盐酸，分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL;
②分别取这两种溶液各10 mL，加水稀释至100 mL;
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是弱酸。
(1)在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是 。
(2)甲方案中，说明HA是弱酸的理由是 ，测得溶液的pH 1(选填“>”、“<”或“=”)。乙方案中，说明HA是弱酸的现象是 。
a. 装盐酸的试管中放出H2的速率快;b. 装HA溶液的试管中放出H2的速率快;c. 两个试管中放出H2的速率一样快。
(3)请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处 。
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任选)，作简明扼要表述：
。
3.化学实验员给某学生提供下列药品和必要的实验仪器，要求学生设计实验证明乙酸是弱酸，药品是冰醋酸、蒸馏水和pH试纸。此同学思考后认为：
(1)设计的理论依据是 。
(2)实验简要步骤是 。
(3)要记录的数据是 。
(4)推断与分析：由于 ，说明 ，所以乙酸是弱酸。
参考答案：
1.(1)不正确;因为湿润pH试纸相当于将待测试液稀释了。
(2)若原溶液呈中性，则不会产生误差，否则都会产生误差。
(3)H2SO4溶液。
2.( 1)100 mL容量瓶。
(2)0.1 mol/L一元弱酸溶液的pH≠1;>;a 。
(3)配制pH=1的HA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NaA溶液，测其pH>7，即证明HA是弱酸。
3.(1)弱电解质溶液稀释10n倍，pH改变小于n 。
(2)将一定浓度的乙酸溶液稀释到一定量后，测定稀释前后溶液的pH 。
(3)稀释的倍数和稀释前后溶液的pH 。
(4)稀释为原来的100倍后pH改变小于2;稀释过程中乙酸的电离程度增大。
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