1、探究醋酸铵对溶液酸碱性的影响差异性 越州中学 柴国英 吴文中 一、问题提出 实验内容 醋酸钠和醋酸铵对醋酸电离的影响 醋酸铵对醋酸钠和氯化铵溶液酸碱性的影响 醋酸铵与氯化铵对醋酸钠溶液酸碱性影响的差异性 三、理论分析 四、 实验论证 五、获得结论 二、错误认知 六、结束语 一、问题提出 CH3COONa溶液中加 CH3COONH4后 , 影响其酸碱性的粒子主要是 NH4+离子 , 而影响对NH4Cl溶液酸碱性影响主要离子是 CH3COO 。由此联想到 CH3COONH4对溶液酸碱性影响的复杂性 , 其溶液几乎为中性 , 因此常被当作一种 “ 理想 ” 试剂来研究某因子对化学过程的影响 。 二、
2、错误认知 案例 1NH4Cl溶液可以使 Mg(OH)2悬浊液变澄清主因是什么? 李家郢的研究认为 NH4Cl溶液水解呈酸性,促进下述平衡往溶解方向移动。 Mg(OH)2(s) = Mg2+(aq)+OH (aq) 该研究忽略了 NH4+对上述沉淀平衡的影响,采用 CH3COONH4试剂来验证实验,就是不错的选择(控制变量 )。 案例 2在 CH3COOH溶液中滴入 CH3COONa溶液, CH3COOH溶液的酸性减弱的原因是什么? 一般有两种观点: CH3COONa溶液水解为碱性,中和了溶液中的 H+; CH3COONa溶液中 CH3COO 抑制了 CH3COOH的电离。 此时,同样可以采用在
3、 CH3COOH溶液滴入CH3COONH4溶液来说明 CH3COONa溶液中到底哪种粒子对溶液酸碱性的影响是理智的。 案例 3证明 CH3COONa溶液存在水解平衡的事实: 0.1mol/L的 CH3COONa溶液中,滴入几滴酚酞溶液,然后加入固体 CH3COONH4固体 (且假定 CH3COONH4溶液为中性 ),观察溶液颜色的变化; 结论 加 CH3COONH4固体,使 CH3COONa溶液水解平衡逆向移动,溶液颜色变浅。 三、理论分析 1、醋酸钠和醋酸铵对醋酸电离的影响 CH3COONa或 CH3COONH4加入到 CH3COOH溶液中,CH3COOH溶液的酸性减弱,但影响力是否一样?C
4、H3COONH4溶液中的铵根离子对溶液的酸碱性影响可以忽略吗?影响 CH3COOH溶液酸性变化的主因是什么? 假设在 1L0.01molL 1的 CH3COOH溶液加入 CH3COONa或CH3COONH4(体积变化忽略 )后,溶液的 pH为 y,基于 Wolfram Mathematica软件平台可得相应函数关系并作如下图 1: 由此可知:在 CH3COOH溶液加少量 CH3COONa或 CH3COONH4时, 对醋酸的电离平衡产生影响主要离子是 CH3COO-。 2、醋酸钠和醋酸铵对醋酸电离的影响 同样方法,在 CH3COONa或 NH4Cl溶液中随 CH3COONH4固体的加入量与混合溶
5、液 pH的变化曲线,如图 2: 图 2 1L0.1molL 1的 CH3COONa或 NH4Cl溶液加入 CH3COONH4固体后的 pH变化曲线 由此可知:若加入的 CH3COONH4足够多,最终溶液都体现 出 CH3COONH4溶液本身的性质。 3、 CH3COONH4与 NH4Cl对 CH3COONa溶液酸碱性影响的差异性 若 CH3COONa溶液中引入 CH3COO 后,其水解程度较小;若溶液中引入 NH4+,因原溶液碱性较强, NH4+就与 OH 发生离子反应,由于其反应量更大,则可认为 NH4+对 CH3COONa溶液酸碱性的影响是主要的,为此作图 3加以比较: 图 3 1L0.1molL 1醋酸钠溶液中加入醋酸铵或氯化铵的 pH变化比较 由此可知:少量的 CH3COONH4和 NH4Cl对 CH3COONa溶液碱性 的影响力是一样的;过量 NH4Cl的加入,最终溶液为酸性。