Question

19．某化学小组为比较盐酸和醋酸的酸性，设计了如下实验方案．装置如图（夹持仪器略）：
实验方案：在两试管中分别加入过量镁条，同时将两注射器中的溶液注入相应试管中，观察产生氢气的速率和体积．
（1）盐酸与镁反应的离子方程式为Mg+2H⁺═Mg²⁺+H₂↑，．
（2）在上述实验方案中有一明显欠缺，该欠缺是没有说明两种酸的浓度相等．
（3）在欠缺已经得到改正的方案下，反应起始时，产生氢气的速率关系应是盐酸的快，醋酸的慢；最终产生氢气体积的关系应是体积相等．
（4）实验中产生的氢气体积比理论值高，可能原因是反应放热，过量镁与水反应．
（5）通过比较起始反应的速率可以得出的结论是盐酸酸性比醋酸强．
（6）除上述方法外，还可以通过其他方向比较盐酸和醋酸的酸性，请写出其中的一种方法测定同浓度的盐酸和醋酸的pH或测定醋酸钠和氯化钠溶液的pH．

Answer 1

分析 （1）盐酸与镁反应生成氯化镁和氢气，反应的离子方程式为Mg+2H⁺═Mg²⁺+H₂↑；
（2）两种酸的浓度必须相等，才能比较反应速率快慢；
（3）醋酸为弱酸，溶液中只能部分电离出氢离子，则醋酸与镁的在开始时反应速率较小；由于两种酸的物质的量相等，则生成氢气的最终体积相等；
（4）该反应放热，过量镁与水反应生成了氢气；
（5）盐酸醋酸氢气速率快、醋酸慢，说明盐酸的酸性较强；
（6）比较酸的强弱，还可以测定相同浓度的醋酸和盐酸溶液的pH，或沉淀醋酸钠和氯化钠溶液的pH；

解答 解：（1）盐酸与镁反应生成氯化镁和氢气，反应的离子方程式为Mg+2H⁺═Mg²⁺+H₂↑，故答案为：Mg+2H⁺═Mg²⁺+H₂↑；
（2）根据产生氢气的速率判断酸性强弱时，必须指出醋酸和盐酸的浓度相等，否则无法比较，
故答案为：没有说明两种酸的浓度相等；
（3）醋酸为弱酸，盐酸为强酸，浓度相等时醋酸中氢离子浓度小于盐酸，则与镁的反应中，盐酸的快，醋酸的慢；由于醋酸和盐酸的浓度、体积相等，镁过量，则最终生成氢气的体积相等，
故答案为：盐酸的快，醋酸的慢； 体积相等；
（4）镁在加热条件下能够与水反应，所以该反应放热，导致过量镁与水反应生成氢气，所以产生的氢气比理论值高，
故答案为：反应放热，过量镁与水反应；
（5）根据醋酸、盐酸与镁反应产生氢气的速率可知，盐酸中氢离子浓度大于醋酸，则盐酸的酸性大于醋酸，
故答案为：盐酸酸性比醋酸强；
（6）判断醋酸和盐酸的酸性强弱，还可以通过测定同浓度的盐酸和醋酸的pH或测定醋酸钠和氯化钠溶液的pH进行判断，
故答案为：测定同浓度的盐酸和醋酸的pH；测定醋酸钠和氯化钠溶液的pH．

点评 本题考查了酸性强弱比较的方法，题目难度中等，明确弱电解质的电离平衡及其影响因素为解答关键，注意掌握判断酸性强弱的方法，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．