Question

一定溫度下，有a.鹽酸、b.硫酸、c.醋酸三種酸：

    ①當(dāng)其物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，c（H⁺）由大到小的順序是______________________。

    ②等體積、等物質(zhì)的量濃度的三種酸溶液，中和NaOH的能力由大到小的順序是_______。

    ③當(dāng)c（H⁺）相同時(shí)，物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)開______________________。

    ④當(dāng)c（H⁺）相同、體積相同時(shí)，分別加入足量鋅，相同狀況下產(chǎn)生的氣體體積由大到小的順序?yàn)開_______________。

    ⑤當(dāng)c（H⁺）相同、體積相同時(shí)，同時(shí)加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅，若產(chǎn)生相同體積的氫氣（相同狀況）則開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系是___________，反應(yīng)所需時(shí)間的長短關(guān)系是_______________。

    ⑥將c（H⁺）相同的三種酸溶液均加水稀釋至體積為原來的10倍后，c（H⁺）由大到小的順序?yàn)開___________________。

Answer 1

①b＞a＞c  ②b＞a=c  ③c＞a＞b  ④c＞a=b  ⑤a=b=c；a=b＞c  ⑥a=b＜c

解析:

鹽酸、硫酸、醋酸三種溶液中有下列異同點(diǎn)：

CH₃COOH是一元弱酸，在水溶液中的電離為不完全電離，存在電離平衡：

CH₃COOHCH₃COO^-+H⁺

      K（CH₃COOH）在25 ℃時(shí)僅為1.8×10^-5，CH₃COOH在溶液中只有極少數(shù)電離為CH₃COO^-和H⁺；當(dāng)其他條件一定，c（H⁺）減小時(shí)，電離平衡會(huì)向著生成CH₃COO^-和H⁺的方向移動(dòng)。

    HCl也是一元酸，但它是強(qiáng)酸，在水溶液中的電離為完全電離，無電離平衡。HCl的電離方程式為：HCl====H⁺+Cl^-

    H₂SO₄是強(qiáng)酸，但它是二元強(qiáng)酸，在水溶液中的電離也為完全電離，無電離平衡。H₂SO₄的電離方程式為：H₂SO₄====2H⁺+

    ①設(shè)三種酸的物質(zhì)的量濃度均為x。鹽酸中c（H⁺）=c（HCl）=x，硫酸中c（H⁺）=2×c（H₂SO₄）=2x，醋酸中c（H⁺）<<c（CH₃COOH），c（H⁺）<<x。

    ②“中和NaOH的能力”，含義是被一定物質(zhì)的量的酸中和的NaOH的物質(zhì)的量。被中和的NaOH的物質(zhì)的量大（或�。�，則酸中和NaOH的能力就大（或�。�。由于三種酸溶液同體積、同物質(zhì)的量濃度，所以三種酸等物質(zhì)的量。由

H₂SO₄+2NaOH====Na₂SO₄+2H₂O

1 mol     2 mol

HCl+NaOH====NaCl+H₂O

1 mol  1 mol

CH₃COOH+NaOH====CH₃COONa+H₂O

1 mol      1 mol

    可知，H₂SO₄中和NaOH的能力最大，HCl與CH₃COOH中和NaOH的能力相同且較小。

    ③由“①”的解析可知，c（H⁺）相同時(shí)，c（CH₃COOH）最大，c（HCl）次之， c（H₂SO₄）最小。

    ④鋅足量，生成氫氣的體積大小，決定于可被還原的H⁺的總物質(zhì)的量（包括已電離出的和尚未電離出的）。三種酸溶液自由移動(dòng)的c（H⁺）相同、體積相同，則自由移動(dòng)的n（H⁺）相同。HCl、H₂SO₄均為強(qiáng)酸，在溶液中完全電離，兩酸溶液中可被還原的H⁺全為自由移動(dòng)狀態(tài)而無后備者。CH₃COOH為弱酸，在溶液中存在電離平衡：CH₃COOHCH₃COO^-+H⁺，還有較多的CH₃COOH尚未電離，當(dāng)c（H⁺）減小后，CH₃COOH的電離平衡就向生成H⁺的方向移動(dòng)。在醋酸溶液中可被還原的H⁺，除已電離為自由移動(dòng)狀態(tài)、與其他酸中物質(zhì)的量相同者以外，還有許多后備者。

    ⑤反應(yīng)開始時(shí)，反應(yīng)物的一方——H⁺的濃度相同，反應(yīng)物的另一方——Zn的形狀、密度、質(zhì)量也相同，由影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及影響規(guī)律可知，開始時(shí)各反應(yīng)的反應(yīng)速率相同。

由于HCl、H₂SO₄的電離都是完全電離，CH₃COOH的電離是處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，反應(yīng)開始后鹽酸、硫酸中H⁺數(shù)目有減無增，CH₃COOH的電離平衡向生成H⁺的方向移動(dòng)，使H⁺數(shù)目有減也有增，故反應(yīng)開始后鹽酸、硫酸中的反應(yīng)速率下降程度相同且下降得較快，醋酸中的反應(yīng)速率下降得較慢。即鹽酸與硫酸中反應(yīng)速率相同且比醋酸中的反應(yīng)速率低。生成同體積的氫氣時(shí)，鹽酸、硫酸中的反應(yīng)所需時(shí)間相同且較長，醋酸中的反應(yīng)所需要的時(shí)間較短。

    ⑥由于HCl、H₂SO₄的電離都是完全電離，酸中可電離的氫都已完全電離出來，加水稀釋后H⁺數(shù)目不變；CH₃COOH的電離為不完全電離，酸中可電離的氫還有一大部分沒有電離出來。加水稀釋后CH₃COOH的電離平衡向生成H⁺的方向移動(dòng)，使H⁺數(shù)目增大。所以，加水稀釋至體積為原來的10倍以后，鹽酸、硫酸中c（H⁺）相同且下降程度較大，醋酸中c（H⁺）下降程度較小。