Question

某小組為證明同溫同壓下，同濃度，同體積的酸性不同的兩種二元酸與足量鎂帶反應(yīng)時(shí)生成H₂量相同而反應(yīng)速率不同，裝置如圖．主要步驟如下：

（1）配制濃度為0.5mol/L的硫酸和草酸溶液；
（2）用

酸式滴定管

量取10.00mL0.5mol/L的硫酸和草酸溶液分別加入兩錐形瓶中；
（3）分別取去表面氧化膜的鎂帶系于銅絲末端；
（4）檢查裝置氣密性，乙中裝滿(mǎn)水，按圖連接好裝置；
（5）將銅絲下移，使足量鎂帶浸如酸中（銅絲不與酸接觸）至完全反應(yīng)，同時(shí)記錄

反應(yīng)所需時(shí)間

；
（6）反應(yīng)結(jié)束時(shí)，讀取量筒內(nèi)水體積ymL．
將以上步驟補(bǔ)充完整并回答下列問(wèn)題
（1）（4）中如何檢查氣密性

往丙中加水沒(méi)過(guò)導(dǎo)氣管口下端，兩手掌緊貼甲外壁一會(huì)兒，若觀察到丙中導(dǎo)氣管冒氣泡，表明裝置不漏氣．

；
（2）用ρ=1.84  98.3%的濃硫酸配制250mL，c=0.5mol/L硫酸，主要儀器有

250mL容量瓶

、

膠頭滴管

、燒杯、玻璃棒、酸式滴定管等；
（3）讀取量筒內(nèi)水體積時(shí)，必須注意的問(wèn)題是

讀數(shù)時(shí)保持乙丙中液面相平；待裝置冷卻至室溫再讀數(shù)

；
（4）簡(jiǎn)述速率不等的原因

H⁺濃度不同

，銅絲不能與酸接觸的原因

與銅易形成原電池，加快反應(yīng)速率，干擾實(shí)驗(yàn)測(cè)定

；
（5）此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明草酸為弱酸，請(qǐng)?jiān)僭O(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)證明：

測(cè)定草酸鈉溶液的PH，如大于7，則為弱酸

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)酸式滴定管和堿式滴定管的使用要求來(lái)選擇；從檢查裝置的氣密性的原理來(lái)考慮；
（2）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液操作步驟來(lái)選擇儀器；
（3）讀數(shù)時(shí)要保持左右氣體壓強(qiáng)相等，以減少誤差；
（4）從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素來(lái)分析；
（5）從弱電解質(zhì)存在電離平衡、不完全電離等角度選擇證明方法．

解答：解：酸溶液應(yīng)用酸式滴定管量取，如用堿式滴定管會(huì)腐蝕橡膠管；比較化學(xué)反應(yīng)速率，必須是比較一定時(shí)間之內(nèi)的反應(yīng)物濃度的變化或其它量的變化，故答案為：酸式滴定管；反應(yīng)所需時(shí)間；
（1）如不漏氣，加熱時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，會(huì)有氣泡冒出，故答案為：往丙中加水沒(méi)過(guò)導(dǎo)氣管口下端，兩手掌緊貼甲外壁一會(huì)兒，若觀察到丙中導(dǎo)氣管冒氣泡，表明裝置不漏氣；
（2）配制溶液所需儀器有：250ml容量瓶、燒杯、玻璃棒、量筒或滴定管、膠頭滴管等．故答案為：250ml容量瓶、膠頭滴管；
（3）讀數(shù)時(shí)要保持左右氣體壓強(qiáng)相等，以減少誤差，故答案為：讀數(shù)時(shí)保持乙丙中液面相平；待裝置冷卻至室溫再讀數(shù)；
（4）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、溫度、壓強(qiáng)等，本題為濃度不同，為測(cè)定鎂與酸反應(yīng)的速率，不能將銅絲與酸接觸，否則易形成原電池，加快反應(yīng)速率，干擾實(shí)驗(yàn)測(cè)定，
故答案為：H⁺濃度不同；與銅易形成原電池，加快反應(yīng)速率，干擾實(shí)驗(yàn)測(cè)定；
（5）弱電解質(zhì)存在電離平衡、不完全電離等性質(zhì)，可任意選擇合理方法，故答案為：測(cè)定草酸鈉溶液的PH，如大于7，則為弱酸（其它合理答案也可以）．

點(diǎn)評(píng)：本題為實(shí)驗(yàn)探究題，注意實(shí)驗(yàn)基本操作，草酸為弱酸，證明方法較多，可以從以下角度思考：
1測(cè)草酸溶液的pH                        
2取pH相同的鹽酸和草酸，稀釋相同的倍數(shù)，測(cè)pH變化這三種方法均是檢驗(yàn)草酸中是否存在電離平衡．
3．取濃度相同的鹽酸和草酸，測(cè)pH，若為強(qiáng)酸，pH應(yīng)相等，若為弱酸，pH大于鹽酸，
4．直接測(cè)0.1mol/L的草酸溶液的pH 若為強(qiáng)酸，pH=1若為弱酸，pH＞1
5．pH=2的草酸和pH=12的NaOH溶液等體積混合，測(cè)混合后溶液的pH
6．草酸與草酸鈉1：1混合于同一溶液中，測(cè)草酸的pH變化