Question

18．某校學生小組為探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性強弱并證明乙酸為弱酸，進行下述實驗．探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性強弱關系該校學生設計了如圖的實驗裝置（夾持儀器已略去）．
（1）某生檢查裝置A的氣密性時，先關閉止水夾，從左管向U型管內加水，至左管液面高于右管液面，靜置
一段時間后，若U型管兩側液面差不發生變化，則氣密性良好．你認為該生的操作正確與否？正確　（填“正確”或“錯誤”）大理石與乙酸溶液反應的化學方程式為CaCO₃+2CH₃COOH=Ca（CH₃COO）₂+CO₂↑+H₂O
（2）裝置A中反應產生的氣體通入苯酚鈉溶液中，實驗現象為試管中溶液出現渾濁　反應的離子方程式為C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-
（3）有學生認為（2）中的實驗現象不足以證明碳酸的酸性比苯酚強，理由是乙酸有揮發性，揮發出的乙酸也可以和苯酚鈉溶液反應，生成苯酚．改進該裝置的方法是在裝置A和B之間連一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶　證明乙酸為弱酸
（4）現有pH=3的乙酸溶液、蒸餾水、石蕊試液及pH試紙，選用適當的儀器和用品，用最簡便的實驗方法證明乙酸為弱酸用量筒量取一定體積的乙酸溶液，加蒸餾水稀釋100倍，用pH試紙測其pH，pH＜5，則證明乙酸是弱酸（或其他合理答案）　確定幾種鹽溶液pH大小的關系
（5）在相同溫度下，測定相同物質的量濃度 a．NaHCO₃溶液  b．Na₂CO₃溶液 c．CH₃COONa溶液  d．-ONa溶液的pH，其pH由大到小排列的順序為bdac　（填溶液編號）

Answer 1

分析 （1）根據體系內產生的壓強是否變化來判斷裝置的氣密性，碳酸鈣和醋酸反應生成醋酸鈣和水、二氧化碳；
（2）二氧化碳和苯酚鈉反應生成不易溶于水的苯酚和碳酸氫鈉，根據離子方程式的書寫規則書寫；
（3）要防止醋酸干擾實驗，在氣態未和苯酚反應前將其除去，可選用飽和的碳酸氫鈉溶液除去醋酸且又不引進新的雜質氣體；
（4）證明乙酸為弱酸需證明溶液中存在電離平衡，依據提供的試劑可以對溶液稀釋測定溶液PH的變化分析判斷是否存在電離平衡分析設計；
（5）都是強堿弱酸鹽，溶液顯示堿性，酸根離子對應的酸的酸性越弱，水解程度越大，溶液的pH越大，據此進行判斷各溶液的pH大小．

解答 解：（1）U型管兩側液面差能產生壓強，所以能判斷裝置的氣密性，故正確；碳酸鈣和醋酸反應生成醋酸鈣和水、二氧化碳，反應方程式為CaCO₃+2CH₃COOH=Ca（CH₃COO）₂+CO₂↑+H₂O，
故答案為：正確；CaCO₃+2CH₃COOH=Ca（CH₃COO）₂+CO₂↑+H₂O；
（2）二氧化碳和苯酚鈉反應生成不易溶于水的苯酚和碳酸氫鈉，所以看到的現象是溶液出現渾濁，反應離子方程式為：C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-，
故答案為：試管中溶液出現渾濁；C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-；
（3）要防止醋酸干擾實驗，在氣態未和苯酚反應前將其除去，可選用飽和的碳酸氫鈉溶液除去醋酸且又不引進新的雜質氣體，所以在裝置A和B之間連一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶除去醋酸，
故答案為：在裝置A和B之間連一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶；
（4）明乙酸為弱酸需證明溶液中存在電離平衡，依據提供的試劑可以對溶液稀釋測定溶液PH的變化，實驗步驟為：取pH=3的乙酸溶液加入蒸餾水稀釋100倍，用pH試紙測定溶液的pH小于5，
故答案為：用量筒量取一定體積的乙酸溶液，加蒸餾水稀釋100倍，用pH試紙測其pH，pH＜5，則證明乙酸是弱酸（或其他合理答案）；
（5）a．NaHCO₃溶液  b．Na₂CO₃溶液 c．CH₃COONa溶液  d．-ONa，以上都是強堿弱酸鹽，溶液都顯示堿性，化學式中含有的弱酸根離子對應的酸的酸性越強，其水解程度越弱，溶液的pH越小，而酸性關系為：醋酸＞碳酸＞苯酚＞碳酸氫根離子，則以上溶液的pH由大到小排列的順序為bdac，
故答案為：bdac．

點評 本題考查了比較弱酸酸性強弱的方法、證明弱電解質的方法，題目難度中等，注意掌握比較弱電解質酸性強弱常用的方法，明確判斷鹽的水解程度的方法：越弱越水解．