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用酚酞水溶液作酸堿指示劑可行性的實證研究

2016年11月08日 16:50:55 訪問量:122

用酚酞水溶液作酸堿指示劑可行性的實證研究

         赤壁市實驗中學      熊澤堃 楊威

                本作品榮獲第31屆湖北省青少年科技創新大賽一等獎

 

   一、問題的提出  

在做指示劑檢驗溶液酸堿性實驗時金祥彩票手机版app,把無色酚酞試液滴入稀鹽酸和稀硫酸中都出現白色渾濁的“意外”現象金祥彩票手机版app,與教科書中描述“無色酚酞試液滴入鹽酸和稀硫酸中不變色”完全不同,老師說是酚酞試液是用酒精配制的,由于酚酞濃度太大金祥彩票手机版app,酚酞試液滴入酸液中金祥彩票手机版app,由于酚酞在水中的溶解度小,導致酚酞結晶出來出現白色。

上述意外說明用酚酞試液檢驗酸堿性不能用濃溶液。酚酞試液的濃度多大最好?既然不能用酚酞的濃溶液金祥彩票手机版app金祥彩票手机版app,用水溶解酚酞后的稀溶液也許可以替代酚酞的酒精溶液做指示劑嗎?筆者進行如下探究:

二、研究的過程

   1、文獻綜述

在百度上用關鍵詞“怎樣配置酚酞試液”搜索,發現方法不盡相同,但用酒精溶解酚酞和酚酞試液很稀是高度一致的金祥彩票手机版app,進一步查閱《化學詞典》和《分析化學》《無機化學實驗》專業化學教材,發現配制方法全部是用酒精作溶劑(理由是酚酞不易溶于水易溶于酒精)。同時注意到多種文獻描述配制酚酞指示劑方法都不一樣:0.1%的90%的酒精溶液、0.5%的90%酒精溶液

     20℃時酚酞在水中的溶解度為0.2g,即100g水最多只能溶解0.2g,20℃時其飽和水溶液溶質質量分數約為0.2%。

既然酚酞指示劑溶液都是稀溶液,甚至0.05%的極稀溶液都可以金祥彩票手机版app, 0.2%或者更稀的酚酞水溶液應該可用代替其酒精溶液作指示劑。

 2、實驗研究

      實驗1。取少許酚酞粉末于小燒杯中,約10ml用水溶解,攪拌靜置后得到酚酞的飽和溶液。用膠頭滴管吸取酚酞飽和水溶液滴2至3滴于石灰水和NaOH溶液中,立即變成紅色,將酚酞的酒精溶液與滴入上述實驗所用的相同的石灰水和NaOH溶液中金祥彩票手机版app,液體變紅,酚酞的酒精溶液變色情況與酚酞水溶液變色情況沒有差異金祥彩票手机版app,表明用酚酞水溶液完全可以作指示劑。

    實驗3金祥彩票手机版app。用分析天平分別稱取0.100g金祥彩票手机版app、0.010g、0.005g酚酞置于三個大燒杯中,在裝有酚酞的三個燒杯中分別倒入普通醫用酒精各100ml,酚酞溶解后即得質量分數為0.100%、0.010%、0.005%的酚酞水溶液金祥彩票手机版app。

    實驗4。將上述0.100g、0.010g、0.005g酚酞試液分別滴入澄清石灰水和NaOH溶液中金祥彩票手机版app,液體立即變紅。

    實驗5金祥彩票手机版app。把10ml左右的自來水倒入大試管中,滴入3滴0.100%的酚酞水溶液,不變色,加熱試管至沸騰金祥彩票手机版app,一會兒液體顯出粉紅色。

    實驗6金祥彩票手机版app。把質量分數為5%的酚酞的酒精試液滴入鹽酸液或水中,有白色渾濁現象現出現,在渾濁液中不斷加鹽酸液或水,渾濁漸漸消失,這一反?金祥彩票手机版app,F象說明酚酞的酒精溶液濃度不能太大,否則酚酞在水溶液中結晶出來了。

三、研究的結論

   結論1。 酚酞的水溶液完全可以作酸堿指標劑。用水配制的稀酚酞試劑既不變質金祥彩票手机版app,又不影響中和終點的判定(用0.005%這樣極稀的溶液都能靈敏顯色),也即是說在原理上是正確的,方法上是可行的,經濟上是劃算的。配置酚酞溶液不必用酒精作溶劑,因為不需要也不能用酒精配制濃的酚酞溶液金祥彩票手机版app,若酚酞試液太濃金祥彩票手机版app,酚酞的溶解度小出現白色渾濁,影響觀察?;瘜W文獻高度一致選用酒精作溶劑顯然是想當然的臆測造成的低級錯誤金祥彩票手机版app。

  結論 2。配制酚酞水溶液,不宜用硬水(自來水或泉水)。因為硬水中有鈣鎂離子的碳酸鹽,實驗5變紅現象就是在加熱條件下碳酸鹽的水解加劇所產生的極弱堿性導致酚酞顯示粉紅色。

   結論 3。不管酚酞是溶于酒精還是溶于水中金祥彩票手机版app,都不能用濃溶液金祥彩票手机版app。具體濃度有較大的彈性,一般不低于0.010%即可金祥彩票手机版app,0.100%左右最好金祥彩票手机版app。這也解釋了上述化學手冊或教材雖然對酚酞的酒精溶液濃度要求不盡相同(酚酞的溶質質量分數通常要求控制在0.05%至1%之間)的原因。

四金祥彩票手机版app、幾點啟示

    我們對待“經典”“常識”的態度該反思了金祥彩票手机版app。一個酚酞指示劑配置簡單問題,長期無人提出過質疑,長期作為“經典”在各種教材詞典中傳承金祥彩票手机版app,因該說是個反面案例。

    化學中的很多小問題看似簡單金祥彩票手机版app,其實深究某些常識,發現還有不少問題沒有解決,由于思維定式。想當然的“相信”導致“以訛傳訛”。

    科學的本質是求真。我們只有多問是什么多思為什么多想怎么辦,特別是面對實驗哪怕是小實驗金祥彩票手机版app,都有必要親自做一做,經常這樣做一定會有新發現。

編輯:覃楚貴
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