Question

（2009?肇慶二模）某校科技活動小組用鎂粉、鹽酸、醋酸及設(shè)計的右圖裝置（夾持固定裝置已略去），對兩種酸分別與鎂反應(yīng)的速率以及是否存在電離平衡進(jìn)行探究．
（1）組裝完成后，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)該裝置在設(shè)計上存在明顯缺陷：根本無法完成實驗，甚至存在危險，其缺陷在于

A、B兩個量筒口用膠塞密封，反應(yīng)產(chǎn)生的H₂會造成壓強(qiáng)過大而發(fā)生危險[或密封的量筒內(nèi)氣壓隨反應(yīng)開始后不斷增大，會造成燒瓶或量筒因壓強(qiáng)過大將膠塞推出]

，其改進(jìn)方法是

除去A、B量筒口的膠塞

．
（2）改進(jìn)裝置后，檢查一側(cè)裝置的氣密性的方法是

將導(dǎo)管口放入水槽中，用手捂住燒瓶，如果導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，松開手后導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱，證明裝置不漏氣

．
（3）欲配制100mL實驗所需濃度的鹽酸，除50mL量筒、燒杯、酸式滴定管、膠頭滴管之外，還需用到的主要玻璃儀器是

100mL容量瓶、玻璃棒

．
正確操作，記錄得到下表中部分實驗數(shù)據(jù)．分析數(shù)據(jù)，觀察實驗裝置圖，回答下列問題：

A燒瓶中	B燒瓶中	20℃、101kPa 50mL量筒內(nèi)氣體讀數(shù)	反應(yīng)時間
			A瓶	B瓶
40mL0.1mol/L 醋酸溶液	40mL0.1mol/L 鹽酸溶液	5mL	t（a1）=155s	t（b1）=7s
		10mL	t（a2）=310s	t（b2）=16s
		15mL	t（a3）=465s	t（b3）=30s
		20mL	t（a4）=565s	t（b4）=64s
		…	…	…
		44.8mL	t（an）=865s	t（bn）=464s

（4）在實驗數(shù)據(jù)中：①t（a₁）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于t（b₁）的原因為：

開始階段醋酸溶液中的[H⁺]遠(yuǎn)小于相同濃度的鹽酸中的[H⁺]

；
②由

t（b₃）-t（b₂）＞t（b₂）-t（b₁）或t（b₃）＞t（b₁）+t（b₂）

[用含t（b₁）、t（b₂）、t（b₃）代數(shù)式表示]說明鹽酸是可能不存在電離平衡；由

t（a₃）-t（a₂）=t（a₂）-t（a₁）或t（a₃）=t（a₁）+t（a₂）

[用含t（a₁）、t（a₂）、t（a₃）代數(shù)式表示]說明醋酸中存在電離平衡．
（5）通過該實驗可得到的結(jié)論是（回答出兩點即可）：①

相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸、醋酸與金屬反應(yīng)時，鹽酸開始反應(yīng)速率大，過一段時間后醋酸較鹽酸反應(yīng)速率的快

；②

鹽酸是強(qiáng)電解質(zhì)，醋酸是弱電解質(zhì)（存在電離平衡）

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)裝置中量筒密封可能導(dǎo)致的事故來回答；
（2）根據(jù)氣體的熱脹冷縮的性質(zhì)來檢驗裝置的氣密性；
（3）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需的儀器：量筒、燒杯、膠頭滴管、一定規(guī)格的容量瓶以及玻璃棒；
（4）物質(zhì)的量濃度大小影響化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)而會影響化學(xué)反應(yīng)的時間；鹽酸中隨著氫離子的消耗反應(yīng)速率減慢可以證明其中不存在電離平衡；醋酸中隨著氫離子的消耗反應(yīng)速率沒有減慢趨勢可以證明其中存在電離平衡；
（5）根據(jù)實驗現(xiàn)象結(jié)合鹽酸和醋酸的性質(zhì)得出結(jié)論．

解答：解：（1）在裝置中，A、B兩個量筒口用膠塞密封，這樣反應(yīng)產(chǎn)生的H₂會造成壓強(qiáng)過大而發(fā)生危險，可以將A、B量筒口的膠塞去掉，
故答案為：A、B兩個量筒口用膠塞密封，反應(yīng)產(chǎn)生的H₂會造成壓強(qiáng)過大而發(fā)生危險[或密封的量筒內(nèi)氣壓隨反應(yīng)開始后不斷增大，會造成燒瓶或量筒因壓強(qiáng)過大將膠塞推出]；除去A、B量筒口的膠塞；
（2）裝置氣密性的檢驗方法：將導(dǎo)管口放入水槽中，用手捂住燒瓶，如果導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，松開手后導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱，證明裝置不漏氣，
故答案為：將導(dǎo)管口放入水槽中，用手捂住燒瓶，如果導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，松開手后導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱，證明裝置不漏氣；
（3）欲配制100mL實驗所需濃度的鹽酸，所需的儀器：量筒、燒杯、膠頭滴管、一定規(guī)格的容量瓶以及玻璃棒，
故答案為：100mL容量瓶、玻璃棒；
（4）①開始階段醋酸溶液中的[H⁺]遠(yuǎn)小于相同濃度的鹽酸中的[H⁺]，所以a₁的反應(yīng)速率小于b₁，即t（a₁）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于
t（b₁），
故答案為：開始階段醋酸溶液中的[H⁺]遠(yuǎn)小于相同濃度的鹽酸中的[H⁺]；
②鹽酸中隨著氫離子的消耗反應(yīng)速率減慢可以證明其中不存在電離平衡，即t（b₃）-t（b₂）＞t（b₂）-t（b₁）或t（b₃）＞t（b₁）+t（b₂），醋酸中隨著氫離子的消耗反應(yīng)速率沒有減慢趨勢可以證明其中存在電離平衡，即t（a₃）-t（a₂）=t（a₂）-t（a₁）或t（a₃）=t（a₁）+t（a₂），
故答案為：t（b₃）-t（b₂）＞t（b₂）-t（b₁）或t（b₃）＞t（b₁）+t（b₂）；t（a₃）-t（a₂）=t（a₂）-t（a₁）
或t（a₃）=t（a₁）+t（a₂）；
（5）金屬和酸的化學(xué)反應(yīng)速率取決于溶液中氫離子的濃度，相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸、醋酸與金屬反應(yīng)時，開始階段，鹽酸中氫離子濃度大，所以鹽酸開始反應(yīng)速率大，過一段時間后，由于醋酸的電離平衡的右移，導(dǎo)致醋酸較鹽酸反應(yīng)速率的快，說明鹽酸是強(qiáng)電解質(zhì)，醋酸是弱電解質(zhì)（存在電離平衡），
故答案為：相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸、醋酸與金屬反應(yīng)時，鹽酸開始反應(yīng)速率大，過一段時間后醋酸較鹽酸反應(yīng)速率的快；鹽酸是強(qiáng)電解質(zhì)，醋酸是弱電解質(zhì)（存在電離平衡）．

點評：本題是一道開放性的實驗探究題，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，綜合性較強(qiáng)，難度較大．