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一定濃度醋酸溶液稀釋時的pH變化 一、實驗目的 1.掌握pH傳感器的實時檢測功能，并借助數據采集器和計算機直接生成數據曲線，便捷、直觀地反映加水稀釋過程中pH的變化。 2.認識醋酸加水稀釋過程中pH突躍的變化，加深理解弱電解質電離的原理。 3.掌握pH變化曲線可用作研究弱電解質電離，并對其進行數學建模以及進行相關探討。 二、實驗背景 弱電解質加水稀釋過程中pH的變化是學生在學習弱電解質電離時的一個難點，對于弱電解質越稀越電離的規律，學生理解起來非常抽象。利用pH傳感器，實時檢測溶液pH 的變化，能讓學生很直觀的看到整個加水稀釋過程pH的變化，有助于學生理解加水稀釋可以促進弱電解質電離的基本原理。 三、實驗原理 向已知準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的10倍，同時在整個過程中測定溶液的pH的變化，在快速加入水稀釋的瞬間，醋酸溶液的pH會增加1，但很快pH會減少，這是由于加水稀釋，醋酸繼續電離出氫離子，導致溶液的pH又有所減少。 四、實驗儀器和藥品 實驗藥品：0.2 mol/L醋酸溶液、蒸餾水。 實驗儀器：數據采集器、軟件系統、pH傳感器（已用標準緩沖液鄰苯二甲酸氫鉀溶液進行校準，pH=4.00）、磁力攪拌器、大燒杯。 五、實驗步驟 1.用標準緩沖溶液校正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，并連接好數據采集器和電腦。 6.將量筒中的蒸餾水一次性快速倒入燒杯中，并同時測定溶液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、結果討論
由圖可準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的1/10，在這一瞬間氫離子的濃度也減少為原來的1/10，因此溶液的pH增大1，但由于加入了水，稀釋了醋酸，會促進醋酸分子繼續電離補充氫離子，因此溶液的pH又有所減少，但根據勒夏特列原理，平衡移動只能減弱原來的改變但不能完全抵消改變，所以pH不可能再減少和原來一樣。通過曲線的測定可以給學生很直觀的印象，幫助學生理解弱電解質的電離。 |
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