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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，计算得岀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 口 口 口口口 口 口口 口 口口实验步骤：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）。
3、二设置传感器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）I UK H2： COLLECT DfiTfi 3：UIEW GRAPH 4：UIEW DATA 5：FIT CURVE7：QUITIEUE nTfl4.在按 ENTERMAIN MENU ”菜单中选择“ 1 : SET UP PROBES”；输入传感器数量“ 1 ”,（见图3）融釧ER F图36输入通道序号“ 1”；在“ CALIBRATION（见图
4、5、6）预热30秒后，按ENTEREppcycM - - 334567HROOOOZSSURE -URIMETER _TRGE DUCTIVITV WE PROBES图4菜单中选择“ 2 : PERFORM NEW ”USE LOWEST AUAILABLE CHANNELSENTER CHANNEL NUMBER：!7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 25C。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）CALIBRATION PT.1 MONIT
5、OR VOLTAGE ON CBL-WHE忖 STABLE PUSH TRIGGER ENTER REFERENCE： CALIBRATION FT1 MONITOR VOLTAGE ON CBL-WHEN STABLE PUSH TRIGGERENTER REFERENCE： 6.86515.在“ SELECT PROBE ” 菜单中选择“ 2: pH”。（见图 4）&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 25C。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trigge
6、r，并在图形计算器上输入 pH值9.180”。（见图 9、10）CALIBRATION PT2 MONITOR VOLTAGE ON CBL-WHEN STABLE PUSH TRIGGERENTER REFERENCE： CALIBRATION PT.2 MONITOR VOLTAGE ON CBL.WHEN STABLE PUSH TRIGGERENTER REFERENCE： 9-1801图1010.在“ CALIBRATION DONE ”屏幕中显示了校正曲线的斜率 （INTERCEPT）KO ,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
7、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 :MANUAL ENTRY ”，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）CfiLIBRmiON DONE-INTERCEPTK0,B）17.405SLOPE4468ENTER）图114. 在“ COLLECT DATA ”菜单中选择 按 ENTER。（见图 13）3: TRIGGER / PROMPT ”，预热 30 秒后,U爭COLLECT DATA 寶VIEW GRAPH 4：UIEW DFlTfi 5：FIT CURVE62 RETRIEV
8、E DATA 7：QUIT2：TIME GRRPH fflTRIGhERzPFOMPT TRIGGER 5：SINGLE POINT 6：RETURN图12图13三. 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传感器浸入烧杯内溶液中COLLECT DATA ”。（见图 12）3. 在“ MAIN MENU ”菜单中选择“ 2 :倒入烧杯中，溶解、搅拌均匀。当CBLTRIGGER，并在图形计算器上输入乙酸溶液的浓度“0.01 ”5.用电子天平称取0.082g无水乙酸钠晶体, 系统显示屏示数稳定后，按MONITOR
9、 CBL. PRESS TRIGGER ON CBL TO STORE DATA.卿駢UflLUE图147.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6在“”。（见图15）浓度，直至乙酸钠溶液的浓度达到O.1mol/L 。ENTER。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：1.在“ MAIN MENU ”菜单中选择“ 3: VIEW GRAPH ”，所显示的就是乙酸钠溶液的pH值与浓度之间的关系。（例：见图16）2. 按 |enter|，在“3. 在主界面中输入 |2nd+10x、丨（-
10、）、14、丄、|*|、（ |、2nd+1Ox、2nd+LIST、 2、HH、匕 而+丄窗、工、2E、兰、10、STS J2nd+LIST、叵、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-14-10OH ，一,=10（-pH） 、h = NaAc X 100%）（例：见图 17、18、19）图17iiizqLZ|iL1LE图19目& N讪8IJGBH.?5ETTHJ I.0091 ,OOBME,00015.05.07.01.05 A1 mm m d mi n mmsKibniiTii ;旷餌醐i.00H2H.(0B13 .00803 .00731
11、T 011350108仁图 18L?C11)=NaAcpH水解度(%)0.018.0550.1140.028.2600.09100.038.4040.08450.048.5220.08320.058.6150.08240.068.6880.08130.078.7500.08030.088.8030.07940.098.8500.07870.108.8930.07825.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
12、 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？NH4CI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，教学中讲到水解 程度是微弱的、盐溶液浓度影响着水解程度，但缺少直观的实验验证这些结论，学生通 常是囫囵吞枣。本课题通过监测不同浓度乙酸钠溶液的pH值变化，再利用TI图形计算器的数据处理功能，方便地计算得到不同浓度乙酸钠的水解度。由实验得岀结论，能帮 助学生更好地理解和掌握浓度对于盐溶液水解程度的影响。
