高中化学-如何证明醋酸是弱酸

对于醋酸是弱电解质这一事实，相信所有同学都不陌生。但是一旦遇到问题，尤其是怎么证明醋酸是弱电解质，以及等浓度或等pH的醋酸与盐酸对比的题，错误率是相当的高。今天我们要通过“抓住本质，理清逻辑，找到锚点，轻松解题”这一方法来梳理的难点问题就是：如何证明醋酸是弱酸（弱电解质）？盐酸和醋酸的对比问题怎样才能不出错？我们首先要明确一点，弱电解质的本质是不能完全电离。醋酸的电离方程式书写为它是一个可逆的过程。所以，要证明醋酸是弱酸，其基本逻辑就在于：证明醋酸的电离是可逆的。那么，问题来了，你能说出可逆反应有哪些特征吗？可逆反应的定义是：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。可逆反应的三大特征是：1.可逆反应既能正向建立、又能逆向建立2.可逆反应不能完全进行，反应有限度，存在化学平衡，反应物与生成物共存于体系之中。3.当条件改变时，可逆反应的化学平衡可发生移动。现在，我们把可逆反应的三大特征迁移到“证明醋酸是弱酸”这一问题之中，来看看问题是怎样解决的。可逆反应特征1.可逆反应既能正向建立、又能逆向建立该方程式，正向看是醋酸的电离过程，而逆向看，是一个强酸（H+）与弱酸盐（CH3COO-

）制弱酸（CH3COOH）的过程。理论上,可以利用某强酸（或者比醋酸酸性强的弱酸）和醋酸盐反应生成醋酸来证明醋酸的酸性弱，但是,生成醋酸并没有明显的实验现象，我们也没有学过如何证明醋酸的生成，所以这一方法通常不被采用。我们可以用这一方法来证明其他生成时伴有明显现象的弱酸（比如碳酸等）的酸性比某酸弱。【CH3COONa

水溶液呈碱性，与其在水溶液中逆向建立了醋酸的电离平衡有关（具体知识将在第三章第三节“盐类的水解”中进行学习），所以，“CH3COONa

水溶液呈碱性”这一实验事实可以证明醋酸是弱酸。】可逆反应特征2.可逆反应不能完全进行，反应有限度，存在化学平衡，反应物与生成物共存于体系之中。对比盐酸和醋酸的电离

可以发现：对于盐酸这类强酸来说，电离是完全的，即，浓度为0.1mol/L的HCl电离出的c（H+）等于0.1mol/L；而对于醋酸这类弱酸来说，电离是不完全的，即，浓度为0.1mol/L的CH3COOH电离出的c（H+）要小于0.1mol/L。反之，若某盐酸和某醋酸溶液中c（H+）相等，都是0.01mol/L，则该盐酸浓度等于0.01mol/L；而醋酸浓度必须大于0.01mol/L，它才有可能电离出0.01mol/L的H+。~~~~~~~~~~~~~~重点

敲黑板~~~~~~~~~~~~解决“盐酸和醋酸对比”这类问题的思维锚点：三个关系和三个区分锚点一：做题前牢记三个很重要的决定性关系①其他条件相同时，化学反应速率由参加反应的离子浓度决定。②其他条件相同时，溶液的导电性由离子浓度决定。③溶液pH由溶液中氢离子浓度决定。锚点二：审题时注意题目中三个重要信息的区分①区分溶液中发生的化学反应vs化学平衡：二者优先级不同。记住一句话：有反应先反应，没反应再看平衡。②区分问题到底是某酸的酸性强弱vs某溶液的酸性强弱：某酸的酸性强弱比的是不同酸在相同条件下的电离程度大小，而某溶液的酸性强弱比的是溶液中的氢离子浓度大小。③区分要考虑的对象是弱酸的总量vs弱酸发生电离的那一部分：弱酸与某物质反应且某物质足量时，要考虑的是弱酸的总量；涉及c（H+）、n（H+）、pH、反应速率、溶液导电性等问题时，要考虑的是弱酸发生电离的那部分。~~~~~~~~~~~~~~敲黑板结束~~~~~~~~~~~~综合以上信息，利用醋酸的不完全电离，我们可以设计以下实验来证明醋酸是弱酸（弱电解质）：（1）取物质的量浓度相同的盐酸和醋酸，比较二者的pH——盐酸<醋酸。（因为醋酸不完全电离，所以，当酸的浓度相同时，醋酸电离出来的氢离子浓度比盐酸小，pH比盐酸的大）（2）取物质的量浓度相同的盐酸和醋酸，比较二者的导电能力——盐酸>醋酸。（因为醋酸不完全电离，所以，当酸的浓度相同时，醋酸电离出来的离子浓度比盐酸小，导电能力比盐酸差）（3）取物质的量浓度相同的盐酸和醋酸，比较二者与完全相同的镁条反应的速率——盐酸>醋酸。（因为醋酸不完全电离，所以，当酸的浓度相同时，醋酸电离出来的氢离子浓度比盐酸小，反应速率慢）（4）取等pH、等体积的HCl、CH3COOH溶液分别与足量的氢氧化钠反应，比较消耗氢氧化钠的总量——盐酸<醋酸。（因为醋酸不完全电离，所以，当pH相同，也就是氢离子浓度相同时，醋酸的浓度要大于盐酸的浓度。取等体积的两种酸，酸中溶质的物质的量，醋酸要大于盐酸，所以，反应时消耗的氢氧化钠就更多）可逆反应特征3.当条件改变时，可逆反应的化学平衡可发生移动。利用这一特征，我们可以设计的实验有：（1）向0.1mol/LCH3COOH溶液中加入CH3COONH4固体，充分搅拌后测pH——pH增大。（已知：CH3COONH4水溶液呈中性），实验结果如图：

（因为醋酸是弱酸，所以存在电离平衡。CH3COONH4固体溶于水后完全电离，使溶液中醋酸根离子浓度增大，导致醋酸的电离平衡逆移，溶液中氢离子浓度减小，pH增大）（2）将等pH的HCl、CH3COOH溶液稀释相同的倍数，比较二者pH的变化——稀释后的pH盐酸>醋酸。如图（稀释时，醋酸和盐酸中氢离子浓度都会下降，pH都会增大。因为醋酸是弱酸，存在电离平衡，所以稀释时，醋酸溶液中的氢离子浓度减小，导致醋酸的电离