一定濃度醋酸溶液稀釋時(shí)的pH變化

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

1.掌握pH傳感器的實(shí)時(shí)檢測(cè)功能，并借助數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)直接生成數(shù)據(jù)曲線，便捷、直觀地反映加水稀釋過(guò)程中pH的變化。

2.認(rèn)識(shí)醋酸加水稀釋過(guò)程中pH突躍的變化，加深理解弱電解質(zhì)電離的原理。

3.掌握pH變化曲線可用作研究弱電解質(zhì)電離，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模以及進(jìn)行相關(guān)探討。

二、實(shí)驗(yàn)背景

      弱電解質(zhì)加水稀釋過(guò)程中pH的變化是學(xué)生在學(xué)習(xí)弱電解質(zhì)電離時(shí)的一個(gè)難點(diǎn)，對(duì)于弱電解質(zhì)越稀越電離的規(guī)律，學(xué)生理解起來(lái)非常抽象。利用pH傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)溶液pH 的變化，能讓學(xué)生很直觀的看到整個(gè)加水稀釋過(guò)程pH的變化，有助于學(xué)生理解加水稀釋可以促進(jìn)弱電解質(zhì)電離的基本原理。

三、實(shí)驗(yàn)原理

      向已知準(zhǔn)確體積的一定濃度的醋酸溶液中加入水，將醋酸溶液體積稀釋為原來(lái)的10倍，同時(shí)在整個(gè)過(guò)程中測(cè)定溶液的pH的變化，在快速加入水稀釋的瞬間，醋酸溶液的pH會(huì)增加1，但很快pH會(huì)減少，這是由于加水稀釋，醋酸繼續(xù)電離出氫離子，導(dǎo)致溶液的pH又有所減少。

四、實(shí)驗(yàn)儀器和藥品

實(shí)驗(yàn)藥品：0.2 mol/L醋酸溶液、蒸餾水。

實(shí)驗(yàn)儀器：數(shù)據(jù)采集器、軟件系統(tǒng)、pH傳感器（已用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液鄰苯二甲酸氫鉀溶液進(jìn)行校準(zhǔn)，pH=4.00）、磁力攪拌器、大燒杯。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

1.用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校正pH傳感器。

2.使用量筒量取50 mL 0.2 mol/L醋酸溶液于燒杯中。

3.向燒杯中放入小磁子，將燒杯放在磁力攪拌器上，開(kāi)始攪拌。

4.用量筒量取450 mL蒸餾水。

5.再將潔凈的pH傳感器插入燒杯中的醋酸溶液中，并連接好數(shù)據(jù)采集器和電腦。

6.將量筒中的蒸餾水一次性快速倒入燒杯中，并同時(shí)測(cè)定溶液pH的變化。

7.完成稀釋后，處置燒杯中的溶液。用蒸餾水沖洗pH傳感器，清洗儀器。

8.利用軟件處理得出醋酸稀釋pH的變化曲線并加以分析。

六、結(jié)果討論

     由圖可準(zhǔn)確看出在未加水之前，初始醋酸溶液的pH大約為2.4，加水稀釋的瞬間溶液的pH增大到3.4，但接著溶液的pH又有所減少，最終pH大約為3.1。這是由于加水稀釋的瞬間，醋酸溶液的濃度減少為原來(lái)的1/10，在這一瞬間氫離子的濃度也減少為原來(lái)的1/10，因此溶液的pH增大1，但由于加入了水，稀釋了醋酸，會(huì)促進(jìn)醋酸分子繼續(xù)電離補(bǔ)充氫離子，因此溶液的pH又有所減少，但根據(jù)勒夏特列原理，平衡移動(dòng)只能減弱原來(lái)的改變但不能完全抵消改變，所以pH不可能再減少和原來(lái)一樣。通過(guò)曲線的測(cè)定可以給學(xué)生很直觀的印象，幫助學(xué)生理解弱電解質(zhì)的電離。