浓度对盐类水解的影响

1、课题 11浓度对盐类水解的影响课题概述：盐是由金属离子(或铵根离子 )与酸根离子组成的化合物。除了强酸强碱形成的盐类以外，绝大多数的盐类水溶液都不为中性，而呈现一定的酸性或碱性，其本质原因是盐类的水解。通常强酸弱碱盐其水溶液水解呈酸性；而强碱弱酸盐其水溶液水解呈碱性。盐溶液的水解程度与多个外因有关，其中盐溶液的浓度是一个重要的因素。相同温度下，同种盐的不同浓度的水溶液，其水解程度也不相同。本实验通过pH 传感器，监测不同浓度的乙酸钠溶液中氢离子浓度，计算得出不同浓度乙酸钠溶液水解程度变化情况，从而得出浓度对乙酸钠水解的影响。pH 传感器通过测量pH 电极和参比电极、被测溶液所组成的电池的电动势

2、，间接测量 pH 电极的电位，从而得到溶液中的氢离子浓度。教学目标：1理解浓度对盐类水解的影响。2掌握如何衡量盐类水解的程度及水解度的计算。器材准备：实验药品：无水乙酸钠晶体。实验仪器： TI 83 Plus 图形计算器及 CBL 系统、 pH 传感器、电磁搅拌器、 200mL 烧杯、 100mL 量筒、药匙、电子天平、 250mL 容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、蒸馏水洗瓶。实验装置：如图所示。实验步骤：一实验准备1配制标准缓冲溶液。将购得的 pH 标准缓冲物质一小包溶于水，转移至250mL 容量瓶中，加水稀释至刻度线，即为pH 标准缓冲溶液。(对应的 pH 值及注意事项请参见标准物质包装袋)。二

3、设置传感器1将 TI 83 Plus 图形计算器、 CBL 系统按图示连接。2将 pH 传感器与CBL 系统 CH1 通道相连。3打开 TI 83 Plus 图形计算器、 CBL 系统，按APPS ，选择“ CHEMBIO ”程序，按 ENTER 。 (见图 1、 2)图1图24在“ MAIN MENU ”菜单中选择“1：SET UP PROBES”；输入传感器数量“1”，按 ENTER 。 (见图 3)5在“ SELECT PROBE ”菜单中选择“2： pH”。(见图 4)图3图46输入通道序号“1”；在“ CALIBRATION ”菜单中选择“2：PERFORM NEW ”。预热 30

4、秒后，按ENTER 。(见图 5、 6)图5图67将装有pH 值为 6.865 的标准缓冲溶液的烧杯放在电磁搅拌器上，并将电磁搅拌器的加热温度调至25。将干净的 pH 电极浸入烧杯中， 当 CBL 系统显示屏示数稳定后，按 TRIGGER ，并在图形计算器上输入pH 值“ 6.865 ”。(见图 7、 8)图7图88取出 pH 电极，用水冲洗干净，用滤纸小心吸干电极外表。9将装有pH 值为 9.180 的标准缓冲溶液的烧杯放在电磁搅拌器上，并将电磁搅拌器的加热温度调至25。将干净的 pH 电极浸入烧杯中， 当 CBL 系统显示屏示数稳定后，按 TRIGGER ，并在图形计算器上输入pH 值“

5、9.180 ”。(见图 9、 10)图 9图1010在“CALIBRATION DONE”屏幕中显示了校正曲线的斜率(INTERCEPT)K0，B 与截距 (SLOPE)K1 ，A 。记录这些数据。以后测定时，如果仍使用同一pH传感器并且环境情况相类似时，可以不用标准溶液校正，而在“CALIBRATION”菜单中选择“3：MANUALENTRY ”，手工输入校正曲线的斜率INTERCEPT与截距SLOPE，即可实现pH电极的校正。(见图11)图 11三 pH 值变化数据收集1用量筒量取100mL 蒸馏水于 200mL 烧杯中， 将烧杯置于电磁搅拌器上并放入搅拌子。2将干净的pH 传感器浸入烧杯

6、内溶液中。3在“ MAIN MENU ”菜单中选择“2： COLLECT DATA ”。( 见图 12)4在“ COLLECT DATA ”菜单中选择“ 3：TRIGGER / PROMPT ”，预热 30 秒后，按 ENTER 。 (见图 13)图 12图 135用电子天平称取 0.082g 无水乙酸钠晶体， 倒入烧杯中， 溶解、搅拌均匀。 当 CBL系统显示屏示数稳定后，按TRIGGER ，并在图形计算器上输入乙酸溶液的浓度“0.01”mol/L 。 (近似认为溶液体积不变保持100mL 不变 )。 (见图 14)图 146在“ DATA COLLECTION ”菜单中选择“ 1： MOR

7、E DATA ”。(见图 15)图 157重复5、6 的操作步骤。每次按TRIGGER后在图形计算器上输入乙酸钠溶液的浓度，直至乙酸钠溶液的浓度达到0.1mol/L 。8在“DATA COLLECTION”菜单中选择“ 2： STOP”，即完成了数据的采集。实验结果及数据处理：液的1在“ MAIN MENU ”菜单中选择“ pH 值与浓度之间的关系。 (例：见图3：VIEWGRAPH ”，所显示的就是乙酸钠溶16)图 162按 ENTER ，在“ MAIN MENU ”菜单中选择“7：QUIT ”。3在主界面中输入 2nd+10 x 、 (-) 、14、 ) 、÷、(、2nd+10

8、x 、 (-)、2nd+LIST 、2、 ) 、 ×、 2nd+LIST、 1 、 ) 、×、100、STO、2nd+LIST、 3 、ENTER 。在 L3 数组中计算得到的就是各浓度乙酸钠溶液的水解度。(计算公式： pH = -lgH + 、OH -=10-14OH -× 100%)(例：见图 17、 18、 19)(-pH) 、h =NaAc10图 17图 18图 19NaAcpH水解度 (%)0.018.0550.1140.028.2600.09100.038.4040.08450.048.5220.08320.058.6150.08240.068.688

9、0.08130.078.7500.08030.088.8030.07940.098.8500.07870.108.8930.07825上述实验数据说明，盐溶液水解的程度是微弱的，且随着盐溶液浓度的减小( 稀释过程 )，水解度相应地增大。也就是说，盐溶液浓度越小，越有利于水解过程。实验说明：1每次加入乙酸钠晶体后，在测定pH 值前必须经过充分溶解、搅拌，以促使乙酸钠达到新的水解平衡。2本实验中测得的电离度与理论值可能会有差异，这是由于 pH 电极的系统误差及测定环境的差异所造成的，但这并不影响水解度的变化趋势。思考与拓展：1实验中为了简化计算，在加入乙酸钠晶体过程中，始终认为溶液总体积不变，这会不会给实验结果造成影响，为什么可以这样估算？2仿照本实验方法或另设计新的实验方案，对研究氯化铵溶液浓度对水解程度的影响，将数据记录在下面表格内，观察变化趋势与乙酸钠溶液是否一样，这说明什么？NH4Cl 浓度pH水解度 (%)3本实验还有什么可以改进的地方？上海市科技教育研究所、上海市徐汇区教育学院严岷评：某些盐溶液会发生水解，这是盐的一个重要特征。对于盐类水解，教