Question

20．某同學(xué)在實驗室中準備利用Na₂S₂O₃溶液和稀H₂SO₄來驗證濃度、溫度對反應(yīng)速率的影響．
【實驗藥品及儀器】：0.1mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液、0.1mol•L^-1的稀H₂SO₄、熱水、冷水、蒸餾水、量筒、燒杯、試管（若干）、膠頭滴管等．
【實驗步驟】：
（1）已知該反應(yīng)的方程式Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O則可通過觀察氣體產(chǎn)生的速度大致比較反應(yīng)的快慢．
（2）驗證濃度對反應(yīng)速率的影響：該同學(xué)想通過改變Na₂S₂O₃的濃度來驗證濃度對反應(yīng)速率的影響．為了得到令人信服的實驗結(jié)果，你認為他在實驗中必須做到一致的幾個因素是①所取稀硫酸的體積②溶液的總體積  …（可不填滿，也可補充）．
（3）驗證溫度對反應(yīng)速率的影響：
該同學(xué)在兩個燒杯中放入了等量的適量的熱水和冷水，為了得到令人信服的實驗結(jié)果，你認為他在實驗中必須做到一致的幾個因素是①所取稀硫酸的體積②所取Na₂S₂O₃溶液的體積  …（可不填滿，也可補充）．
Ⅱ、為確定某酸HA是弱電解質(zhì)，兩同學(xué)的實驗方案如下：
甲：①稱取一定質(zhì)量的HA，配制0.1mol•L^-1的溶液100mL；
②用pH計測出該溶液的pH，根據(jù)pH=-lg c（H⁺），推算出溶液中H⁺的濃度，即可證
明HA是弱電解質(zhì)．
乙：①用已知物質(zhì)的量濃度的HA溶液、鹽酸，分別配制0.1mol•L^-1的兩種酸溶液各100mL；
②分別取配制的這兩種溶液各10mL，加水稀釋為100mL；
③各取相同體積的兩種稀釋液裝入兩個試管，同時加入純度相同的鋅粒，觀察現(xiàn)象，即可證明HA是弱電解質(zhì)．
（1）在兩個方案的第①步中，都要用到的定量儀器是100mL容量瓶．
（2）甲方案中說明HA是弱電解質(zhì)的理由是測得溶液的H⁺的濃度＜0.1mol•L^-1（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）乙方案中說明HA是弱電解質(zhì)的現(xiàn)象是_A．
A．裝鹽酸的試管中放出氣體的速率快；
B．裝HA溶液的試管中放出氣體的速率快；
C．兩個試管中產(chǎn)生氣體的速率一樣快．
（4）你評價：乙方案中的不妥之處：在于加入的鋅粒難以做到表面積相同
（5）請你提出一種確定某酸HA是弱電解質(zhì)的實驗方案用蒸餾水配制少量NaA溶液，再測其pH，若pH＞7，說明HA是弱電解質(zhì)．．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根據(jù)Na₂S₂O₃和H₂SO₄反應(yīng)生成了單質(zhì)硫沉淀、硫酸鈉和二氧化硫分析；
（2）探究Na₂S₂O₃的濃度對反應(yīng)速率的影響時，除了Na₂S₂O₃的濃度不同外，其它條件必須完全相同；
（3）探究溫度對反應(yīng)速率的影響，兩個燒杯中除溫度不同外，其它條件必須完全相同，據(jù)此進行解；
Ⅱ．（1）配制一定量物質(zhì)的量的濃度的溶液用到的定量儀器是容量瓶；
（2）根據(jù)弱電解質(zhì)是部分電離來分析；
（3）根據(jù)弱電解質(zhì)是部分電離，氫離子的濃度較小，反應(yīng)速率更慢來分析；
（4）要得到有說服力的結(jié)論，必須統(tǒng)一其他條件，但是鋅粒難以做到表面積相同；
（5）弱酸的強堿鹽可以水解，水解顯示堿性．

解答 解：（1）Na₂S₂O₃和H₂SO₄反應(yīng)生成氣體二氧化硫，可通過觀察氣體產(chǎn)生的速度大致比較反應(yīng)的快慢，
故答案為：氣體產(chǎn)生的速度；
（2）通過改變Na₂S₂O₃的濃度來驗證濃度對反應(yīng)速率的影響，除Na₂S₂O₃的濃度不同外，所取硫酸溶液體積、溶液總體積必須完全相同，且兩組溶液必須同時混合，
故答案為：所取稀硫酸的體積；溶液的總體積（或兩組溶液必須同時混和）；
（3）驗證溫度對反應(yīng)速率的影響，需要設(shè)置對照試驗，所以兩個燒杯中除了溫度不同以外，其它條件必須完全相同，如：①所取稀硫酸的體積、②所取Na₂S₂O₃溶液的體積、③兩組溶液必須同時混和，
故答案為：所取稀硫酸的體積；所取Na₂S₂O₃溶液的體積（或③兩組溶液必須同時混和）；
Ⅱ．（1）配制100ml一定物質(zhì)的量濃度溶液時需要的定量儀器是100ml容量瓶，故答案為：100mL溶量瓶；
（2）弱電解質(zhì)存在電離平衡，不能完全電離，則0.1mol/L溶液的H⁺的濃度＜0.1mol•L^-1，故答案為：＜；
（3）弱電解質(zhì)是部分電離，氫離子的濃度較小，反應(yīng)速率更慢，
A．裝鹽酸的試管中放出氣體的速率快，鹽酸是強酸，全部電離，兩種一元酸濃度相同時，電離出的氫離子濃度是鹽酸的大，則濃度大速率快，故A正確；
B．根據(jù)A的分析可知裝HA溶液的試管中氫離子濃度較小，放出氣體的速率慢，故B錯誤；
C．兩個試管中產(chǎn)生氣體的速率是鹽酸中快，HA溶液中慢，故C錯誤；
故選A；
（4）要得到有說服力的結(jié)論，必須統(tǒng)一其他條件，但是鋅粒難以做到表面積相同，故答案為：在于加入的鋅粒難以做到表面積相同；
（5）弱酸的強堿鹽能水解，弱酸根離子水解而使其溶液顯堿性，所以可以配制NaA溶液，如果測定其溶液pH＞7，則可證明HA是弱電解質(zhì)，
故答案為：用蒸餾水配制少量NaA溶液，再測其pH，若pH＞7，說明HA是弱電解質(zhì)．

點評 本題考查了探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，題目難度中等，明確設(shè)置對照試驗的要求為解答關(guān)鍵，注意掌握溫度、濃度、催化劑等體積對反應(yīng)速率的影響，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰�，本題還考查了弱電解質(zhì)的判斷，注意電解質(zhì)的強弱是根據(jù)其電離程度劃分的，不是根據(jù)溶液的導(dǎo)電能力劃分的，為易錯點．