Question

某研究性學(xué)習(xí)小組擬通過分組實驗探究硫酸和亞硫酸在電離程度上的差異，下面是他們設(shè)計的實驗方案．
探究課題：硫酸的酸性強于亞硫酸．
可用物品：0.1mol_?L^-1的硫酸、0.1mol_?L^-1的亞硫酸、SO₃（g）、SO₂（g）、鎂條、pH計、量筒、燒杯、廣泛pH試紙等．
探究過程：

分組	實驗方案	pH或?qū)嶒灛F(xiàn)象
甲組	常溫下，取等體積、物質(zhì)的量濃度均為0.1mol．L-1的硫酸和亞硫酸，分別加入過量表面積相同，經(jīng)砂紙打磨過的鎂條，收集產(chǎn)生的氣體
乙組	將SO3（g）和SO2（g）分別通入水中，立即測量所得兩溶液的pH	所得硫酸的pH小于亞硫酸

請回答下列問題：
（1）乙組同學(xué)選用

 

測量溶液的pH值．
（2）甲組同學(xué)最后收集到的氣體體積

 

（填“相等”或“不相等”）．
（3）甲組同學(xué)觀察到反應(yīng)液中的實驗現(xiàn)象是

 

．
（4）甲組同學(xué)認(rèn)為乙組同學(xué)的方案設(shè)計不正確，錯誤在于

 

．

Answer 1

考點：比較弱酸的相對強弱的實驗

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）根據(jù)可用物品，測定pH值因選用更為準(zhǔn)確的pH計；
（2）等體積、物質(zhì)的量濃度均為0.1mol．L^-1的硫酸和亞硫酸分別與過量的鎂反應(yīng)時，提供的氫離子數(shù)相等，因此產(chǎn)生的氣體的體積相等；
（3）甲組實驗觀察到的現(xiàn)象為：鎂條在硫酸溶液中冒氣泡的速率比在亞硫酸溶液中更快；
（4）將SO₃（g）和SO₂（g）分別通入水中，所得硫酸溶液和亞硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度不一定相等．

解答： 解：（1）根據(jù)可用物品，測定pH值因選用更為準(zhǔn)確的pH計，而不是pH試紙，
故答案為：pH計；
（2）等體積、物質(zhì)的量濃度均為0.1mol．L^-1的硫酸和亞硫酸分別與過量的鎂反應(yīng)時，提供的氫離子數(shù)相等，因此產(chǎn)生的氣體的體積相等，
故答案為：相等；
（3）由于硫酸完全電離，亞硫酸部分電離，因此硫酸溶液中的氫離子濃度大，所以甲組實驗觀察到的現(xiàn)象為：鎂條在硫酸溶液中冒氣泡的速率比在亞硫酸溶液中更快，
故答案為：鎂條在硫酸溶液中的反應(yīng)速率比在亞硫酸溶液中更快；
（4）將SO₃（g）和SO₂（g）分別通入水中，所得硫酸溶液和亞硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度不一定相等，因此乙組實驗存在缺陷，
故答案為：通入氣體后所得兩種酸的物質(zhì)的量濃度不相等．

點評：本題考查了酸性的相對強弱的實驗，題目難度不大，側(cè)重于考查學(xué)生實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性、化學(xué)反應(yīng)原理在實驗中的應(yīng)用能力的培養(yǎng)．