[科普中國]-一元弱酸

一元弱酸，化學術(shù)語，指理想狀態(tài)下一分子一元弱酸可以電離出一分子氫離子，由于是弱酸，則無法完全電離，例如：氟化氫。

大家熟知的一元弱酸HA，例如HlO3(pKa=0.79)，HNO2(pKa=3.29)，HF(pKa=3.17)，HOCl(pKa=7.53)，HCN(pKa=9.37)，HCOOH(pKa=3.75)，CH3COOH(pKa=4.75)等。1

判斷方法一、看一元酸（HB）在水溶液中是否完全電離，若在水溶液中存在電離平衡，則HB為弱酸。

（1）通過pH加以判斷

①測定已知物質(zhì)HB的物質(zhì)的量濃度的pH，若pH大于同濃度一元強酸的pH，則說明HB為弱酸。

②取一定體積的HB溶液，測定其pH，再稀釋100倍，若pH增大的程度等于2個單位，則HB為強酸；若pH增大的程度小于2個單位，則HB為弱酸。

③取HB溶液，測其pH，然后加熱，若pH變小，則說明HB為弱酸（易揮發(fā)和易分解的酸一般不用此法）。

④取HB溶液，測其pH，然后加入NaB固體少許，若pH變大，說明HB為弱酸。

二、通過生成氣體的量判斷

取體積和pH均相同的HB溶液和鹽酸，分別加入足量的顆粒大小相同的鋅粒，在相同的時間內(nèi)，若HB中收集到的氣體比鹽酸中收集到的氣體多，則說明HB為弱酸。

三、通過生成氣體的速率判斷

取物質(zhì)的量濃度相同的HB溶液和鹽酸，分別加入顆粒大小相同的鋅粒，若開始時鹽酸中產(chǎn)生的氣泡比HB中產(chǎn)生的氣泡快，說明HB是弱酸。

四、通過導電能力判斷

分別取相同物質(zhì)的量濃度的HB溶液和鹽酸，測其導電能力，若HB溶液的導電能力弱于鹽酸，則說明HB為弱酸。

五、通過鹽的水解判斷

看HB對應(yīng)強堿鹽的水溶液的酸堿性，例如：NaB溶液的pH>7，則說明HB為弱酸。

總之，只要能說明該物質(zhì)（HB）是不完全電離的，即存在電離平衡，也就是說既有離子，又有分子，就可以說該物質(zhì)（HB）是一元弱酸。

相關(guān)應(yīng)用**【例題1】**醋酸的下列性質(zhì)中，能說明它是一元弱酸的是

A. 醋酸溶液可與純堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2

B. 相同pH的醋酸溶液和鹽酸分別跟同樣顆粒大小的鋅粒反應(yīng)時，產(chǎn)生的H2的起始速率相等

C. 10 mL 1mol/L醋酸溶液恰好與10 mL 1mol/L氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)

D. 在相同條件下，醋酸溶液的導電性比鹽酸溶液的弱

**解析：**A選項說明了醋酸的酸性比碳酸強；B選項pH相同即起始時c(H+)相等，因此產(chǎn)生H2的起始速率相等；C選項雖然完全反應(yīng)，但不能說明問題；D選項在相同條件下，醋酸溶液的導電性弱，說明離子濃度小，沒有完全電離，是弱電解質(zhì)。該選項正確。

**答案：**D

**【例題2】**醋酸是一種常見的弱酸，為了證明醋酸是弱電解質(zhì)，某班級開展了題為“醋酸是弱電解質(zhì)的實驗探究”的探究活動。某同學設(shè)計了如下的實驗方案，其中錯誤的是：

A. 先配制一定量的0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液，然后測該溶液的pH，若pH>1，則可證明醋酸為弱電解質(zhì)。

B. 先配制一定量的0.01 mol·L-1和0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液，分別用pH計測它們的pH，若兩者的pH相差小于1個單位，則可證明醋酸為弱電解質(zhì)。

C. 先測0.10 mol·L -1CH3COOH溶液的pH，然后將其加熱到100℃，再測其pH，如果pH變小，則可證明醋酸為弱電解質(zhì)。

D. 配制一定量的CH3COONa溶液，測其pH，若常溫下pH>7，則可證明醋酸為弱電解質(zhì)。

**解析：**若是強酸，那么0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH=1，0.010 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH=2， CH3COONa溶液的pH=7。那么0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1，0.10 mol·L-1的CH3COOH與0.01 mol·L-1的CH3COOH溶液的pHA ②開始發(fā)言的速率A>B ③參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量A=B ④反應(yīng)過程的平均速率B>A ⑤鹽酸里有鋅剩余 ⑥醋酸里有鋅剩余

A. ③④⑤ B. ③④⑥ C. ②③⑤ D. ②③⑤⑥

**解析：**鹽酸和醋酸的c(H+)相等，說明醋酸的物質(zhì)的量濃度遠大于鹽酸的物質(zhì)的量濃度，體積相等時，若醋酸中鋅有剩余，那么鹽酸和鋅反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣就不可能與醋酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣相等。因此⑤正確⑥錯誤。鹽酸、醋酸與鋅反應(yīng)的本質(zhì)實際上是鋅與H的反應(yīng)，起始時c(H)相等，故開始反應(yīng)時速率相等，因此②錯誤；反應(yīng)過程中醋酸不斷地電離，因此c(H+)下降的速率比鹽酸慢，故平均反應(yīng)速率是B>A，所用時間是A>B，故A選項正確。

**答案：**A

**【例題4】**用實驗判斷某HB是一元弱酸，兩同學的方案是：

甲：①稱取一定量的HB配成0.1 mol/L的溶液100 mL；②用pH試紙測出其溶液的pH，即可證明HB是否為一元弱酸。

乙：①用已知物質(zhì)的量濃度的HB溶液、鹽酸分別配制pH=1的兩種溶液個100 mL，②分別取這兩種溶液各10 mL加水稀釋為100 mL后，再取相同體積的兩種稀釋液裝入兩個試管同時加入純度相同的鋅粒，觀察現(xiàn)象，即可證明HB是否為一元弱酸。

（1）在兩個方案的第一步中，都要用到的定量儀器是________。

（2）甲方案中，說明HB是一元弱酸的理由是測得溶液的pH______1（選填“>”“1；方案乙：相同pH的強酸和弱酸等同稀釋后，弱酸的溶液的pH小于強酸溶液的pH，反應(yīng)制取氫氣的能力強，速率快，故b選項正確。（3）配制pH等于1的溶液難以實現(xiàn)，不妥之處在于加入的鋅粒難以做到表面積相同。（4）配制NaB溶液，測其pH>7即可說明它是一元弱酸。

答案：（1）100 mL容量瓶 （2）> b （3）配制pH等于1的溶液難以實現(xiàn)，不妥之處在于加入的鋅粒難以做到表面積相同 （4）配制NaB溶液，測其pH>7即可說明它是一元弱酸

常見的一元弱酸醋酸、硼酸、氟化氫、氫氰酸、次氯酸、次磷酸、甲酸等等

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大學