探究实验设计二十六:
溶液pH的测定
1.化学反应原理:在稀酸或稀碱溶液中存在如下等式:(单位:mol·L-1)
[H+][OH-]=10-14
即:-lg[H+][OH-]=14
由于H+浓度和OH-浓度的乘积是定值,故能用H+浓度表示稀酸或稀碱溶液中的酸碱度。
pH=-lg[H+]
[H+]越大,[OH-]越小,pH数值越小,酸性越强;反之[H+]越小,[OH-]越大,pH数值越大,碱性越强。化学上,用不同的指示剂混合液浸泡试纸,晒干后制成pH试纸,它可以在不同酸碱度的溶液中显示不同的颜色。根据试纸的变色情况,与标准比色卡对照可测定出溶液的pH。
2.实验仪器:玻璃片、玻璃棒等。
实验药品:pH试纸、各种待测溶液等。
3.探究方案:
在玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒醮取待测溶液点在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对照,即可得出等测溶液的pH。
⑴ 测定几种稀酸或稀碱的pH。可用0.1 mol·L-1的稀盐酸、0.001 mol·L-1的稀盐酸、0.1 mol·L-1 NaOH溶液、0.001 mol·L-1 NaOH溶液做待测溶液,测其pH。其pH分别为1、3、13、11。
⑵ 测定生活中一些物质的pH,如橘子汁、汽水、糖水、自来水、牛奶、唾液、番茄汁、草木灰浸出液、肥皂水、洗洁精等。
4.探究评价:
用pH试纸测溶液的pH值,虽然比较简单,但精度不高。要测定溶液精确的pH值,必须用pH计测定。用pH试纸测定溶液pH时,要注意以下几点:
⑴ pH试纸不能直接浸入待测溶液中,以防止试纸上的指示剂溶于待测溶液中,导致测试误差。同时也是保护待测溶液的要求。
⑵ 滴加待测溶液后,应立即与标准比色卡对照,以防因扩散、氧化等色素导致色调的变化,从而不能测出实际的pH。
⑶ 用于醮取待测液的玻璃棒,每测过一次溶液的pH值后,都要用蒸馏水冲洗干净,并用滤纸擦干,否则影响实验结果。
⑷ 若玻璃棒醮取溶液不方便,也可改为滴管滴加待测溶液,但只能滴一滴待测溶液。
⑸ 在标准比色卡中,相邻pH色调差异很小。因此比色时要认真对照。
5.资源开发:
⑴ 测农田土壤的pH:
在一块农田的不同部位分五处取出土样。为测定的准确性,取样时要避开住宅、粪堆、垃圾、水边,每处取相同的土样。再将土样均匀混合后。取2 g混合土样,加10 mL去CO2的蒸馏水,搅拌均匀后,静置30 min。另取一支玻璃棒醮取澄清的土壤浸出液滴在pH试纸上,然后把显示的颜色与标准比色卡对照,便得知土壤的pH值。
这一实验在农业上有重要意义,但若用广泛pH试纸,测定的结果误差很大,最好改用精密pH试纸(pH值在5.5-9.0之间)。
⑵ 测雨水的pH:
用一次性纸杯或截除上部的塑料饮料瓶制作成若干个雨水收集器,用蒸馏水清洗干净后,再用滤纸擦干。将雨水收集器放置在室外无遮挡的不同地方承接雨水,收集到适量雨水后,混合。稍静置后,用玻璃棒醮取雨水试样,滴在pH试纸上,与标准比色卡对照,就可以得出雨水的pH值。若pH<5.6,则雨水为酸雨。
为实验的准确,该实验要多次测量,最后求出平均值。
由于方法pH试纸测定误差大,可改用精密pH试纸(测量范围在5.5-9.0之间)
⑶ 一些果汁的pH:
果汁种类 |
柠檬 |
李子 |
柳丁 |
葡萄 |
葡萄柚 |
桃子 |
凤梨 |
pH |
2.5 |
3 |
3.5 |
3.5 |
3.5 |
4 |
4 |
果汁种类 |
苹果 |
芒果 |
蕃茄 |
红龙果 |
西瓜 |
哈密瓜 |
|
pH |
4.5 |
5 |
5.5 |
6.5 |
6.5 |
6.5 |
|
以上测得果汁的pH误差较大,而且会因水果的品种和采样的季节不同,稍有差异。仅供参考,请以实测为准。
评论