Question

某研究性学习小组拟通过分组实验探究硫酸和亚硫酸在电离程度上的差异，下面是他们设计的实验方案．
探究课题：硫酸的酸性强于亚硫酸．
可用物品：0.1mol_?L^-1的硫酸、0.1mol_?L^-1的亚硫酸、SO₃（g）、SO₂（g）、镁条、pH计、量筒、烧杯、广泛pH试纸等．
探究过程：

分组	实验方案	pH或实验现象
甲组	常温下，取等体积、物质的量浓度均为0.1mol．L-1的硫酸和亚硫酸，分别加入过量表面积相同，经砂纸打磨过的镁条，收集产生的气体
乙组	将SO3（g）和SO2（g）分别通入水中，立即测量所得两溶液的pH	所得硫酸的pH小于亚硫酸

请回答下列问题：
（1）乙组同学选用

 

测量溶液的pH值．
（2）甲组同学最后收集到的气体体积

 

（填“相等”或“不相等”）．
（3）甲组同学观察到反应液中的实验现象是

 

．
（4）甲组同学认为乙组同学的方案设计不正确，错误在于

 

．

Answer 1

考点：比较弱酸的相对强弱的实验

专题：实验设计题

分析：（1）根据可用物品，测定pH值因选用更为准确的pH计；
（2）等体积、物质的量浓度均为0.1mol．L^-1的硫酸和亚硫酸分别与过量的镁反应时，提供的氢离子数相等，因此产生的气体的体积相等；
（3）甲组实验观察到的现象为：镁条在硫酸溶液中冒气泡的速率比在亚硫酸溶液中更快；
（4）将SO₃（g）和SO₂（g）分别通入水中，所得硫酸溶液和亚硫酸溶液的物质的量浓度不一定相等．

解答： 解：（1）根据可用物品，测定pH值因选用更为准确的pH计，而不是pH试纸，
故答案为：pH计；
（2）等体积、物质的量浓度均为0.1mol．L^-1的硫酸和亚硫酸分别与过量的镁反应时，提供的氢离子数相等，因此产生的气体的体积相等，
故答案为：相等；
（3）由于硫酸完全电离，亚硫酸部分电离，因此硫酸溶液中的氢离子浓度大，所以甲组实验观察到的现象为：镁条在硫酸溶液中冒气泡的速率比在亚硫酸溶液中更快，
故答案为：镁条在硫酸溶液中的反应速率比在亚硫酸溶液中更快；
（4）将SO₃（g）和SO₂（g）分别通入水中，所得硫酸溶液和亚硫酸溶液的物质的量浓度不一定相等，因此乙组实验存在缺陷，
故答案为：通入气体后所得两种酸的物质的量浓度不相等．

点评：本题考查了酸性的相对强弱的实验，题目难度不大，侧重于考查学生实验的严谨性、化学反应原理在实验中的应用能力的培养．