探究pH相同的醋酸与盐酸混合后混合液的pH,本文主要内容关键词为:混合液论文,醋酸论文,盐酸论文,pH论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、提出问题
在电解质溶液的教学中,遇到这样的问题:pH相同的醋酸与盐酸两种稀溶液相互混合后,混合溶液的pH如何变化?
二、理论探究
解答一:醋酸是弱酸,溶液中存在电离平衡,加入等体积的盐酸后,醋酸被稀释,使它的电离程度增大,平衡向着电离的方向移动,则电离出氢离子增多,混合物酸性增强,所以pH减小。
解答二:醋酸中加入稀盐酸后,由于盐酸中氢离子的影响,使醋酸的电离程度减弱,醋酸的电离平衡向逆方向移动,氢离子减少,则混合物酸性减小,pH增大。
解答三:从醋酸的电离平衡常数入手,。电离平衡常数只随温度的变化而变化,在稀释过程中温度几乎不变,所以电离平衡常数不变,在稀释的瞬间醋酸根离子浓度、醋酸分子的浓度都减小到原来的一半,但比值不变,所以氢离子的浓度不变,pH不变。
解答四:用数学中的特殊值代入法来解决问题。有的同学认为用瞬间的条件得出的结论不能说服人,可以设pH都为4的醋酸与盐酸等体积混合后,计算出它的pH。
这个结论告诉我们混合后溶液的pH不变。但有一些学生认为醋酸浓度与pH的计算循环进行,所以得出pH不变的结论。
问题讨论到这时候,学生的热情高涨,谁也说服不了谁,很多学生提出要通过做实验来解决这个问题。
三、实验探究
实验中出现的问题是,一定pH的盐酸好配制,但是,由于醋酸是弱酸,再要配制与盐酸相同pH的醋酸,相对困难一点,因此先配制一定pH的醋酸,然后通过计算再配相同pH的盐酸。
实验步骤:
1.标定pH计。
2.配制醋酸溶液。取冰醋酸少许于烧杯中,加水搅拌得到一定浓度的稀溶液,冷却,将pH计放入烧杯中,1 min后读其pH,pH=2.07。
3.计算。配制pH=2.07的盐酸100 mL需37.5%的浓盐酸(密度为)0.069 5 mL。
4.配制盐酸标准溶液。0.069 5 mL的量很难取,大家商量后,先取100 mL的蒸馏水,加入一滴盐酸,再用玻璃棒蘸取少许,测其pH=2.09。
5.配制混合溶液。分别取两种配制好的溶液20mL于烧杯中混合搅拌,静止片刻,测pH=2.10。
6.重复上述操作。先配制醋酸溶液,得pH=3.14,后根据这一数值配制pH=3.16的稀盐酸,混合以后pH=3.12。
从两次实验的结果取其平均值来看,混合后溶液的pH与原来相比基本不变。
四、结论与感想
通过实验得出理论探究的解答三、四是有道理的。虽然这次探究活动的结论,对中学生来说不重要,但它对于学生体验科学探究的过程、学习科学研究的基本方法是有利的,同时也有利于学生增强创新精神和实践能力;有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度。