弱电解质的实验证明_弱电解质的证明

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证明强弱电解质的实验方法探讨

（高淳县湖滨高级中学尹六香211300）

在学习电解质溶液时，常涉及到用实验方法证明某种电解质的强弱，要解决这一问题，必须抓住强弱电解质的区别，下面就以“证明醋酸为弱电解质的实验方法”为例进行说明。

强弱电解质的根本区别在于电离程度不同。强电解质完全电离，不存在电离平衡；而弱电解质不完全电离，存在电离平衡。要通过实验把这一区别表现出来，就必须从哪些现象与电离程度有关、哪些现象与电离平衡有关去分析。

1、强、弱电解质溶液的导电性特征

实验原理：溶液导电能力处决于溶液中的离子浓度大小。对于相同浓度、相似组成的电解质溶液，强电解质溶液中离子浓度大于弱电解质溶液中的离子浓度，强电解质溶液的导电能力大于弱电解质溶液的导电能力。导电能力用灯泡的明亮程度或检流计来衡量。

实验方法：配制相同物质的量浓度的盐酸与醋酸溶液，在相同条件下做导电性实验。

实验现象与结论：导电性好的是盐酸，导电性差的是醋酸。

说明：这一方法要用一种强电解质做对照实验。

2、强弱电解质溶液的反应速率特征

实验原理：酸溶液与活泼金属反应放出氢气的速率处决于溶液中的c(H+)的大小。相同浓度的、相似组成的酸溶液，强酸溶液中c(H+)大于弱酸溶液中的c(H+)，强酸与足量金属的反应速率大于弱酸与足量金属的反应速率。反应速率的快慢看单位时间内放出气泡的多少。

实验方法：配制相同物质的量浓度的盐酸与醋酸溶液，取相同体积的两溶液，分别加入足量的形状相似、质量相等的锌粒（或大理石）。

实验现象与结论：放出气体速率快的是盐酸，慢的是醋酸。

说明：这一方法要用一种强电解质做对照实验。

实验原理：酸溶液与活泼金属反应放出氢气的速率处决于溶液中的c(H+)的大小，单位时间内放出的热量也处决于溶液中的c(H+)的大小。相同浓度的、相似组成的酸溶液，强酸溶液中c(H+)大于弱酸溶液中的c(H+)，单位时间内，强酸与足量金属反应放出热量大于弱酸与足量金属反应放出的热量。单位时间内热量的多少用温度升高快慢来衡量。

实验方法：配制相同物质的量浓度的盐酸与醋酸溶液，取相同体积的两溶液，分别加入足量的形状相似、质量相等的锌粒（或大理石），同时用温度计测量温度。

实验现象与结论：温度升高快的是盐酸，温度升高慢的是醋酸。

说明：这一方法要用一种强电解质做对照实验。

4、强弱电解质溶液的pH特征

实验原理：酸溶液的pH处决于溶液中的c(H+)，相同浓度的、相似组成的酸溶液，强酸溶液中c(H+)大于弱酸溶液中的c(H+)，强酸溶液的pH小于弱酸溶液的pH。

实验方法：配制相同物质的量浓度的盐酸与醋酸溶液，测两溶液的pH。实验现象与结论：pH大的是醋酸，pH小的是盐酸。

另外，此法可改成“配制0.1mol/L的醋酸溶液，测pH，若pH＞1，则证明醋酸是弱酸”。

说明：这一方法可要用一种强电解质做对照实验，也可不做对照实验。

5、强弱电解质溶液稀释时pH的变化特征

实验原理：若强酸溶液的pH=a，稀释10倍，溶液的c(H+)就变为原来的1/10，pH=a+1。若弱酸溶液pH=a，稀释10倍，溶液的c(H+)就不能为原来的1/10，a＜pH＜(a+1)。稀释100倍，也可类推。

实验方法：配制1mol/L的醋酸溶液，测出pH=2.1；取10mL该溶液，稀释100倍，再测pH。

实验现象与结论：若2.1＜pH＜4.1，则证明醋酸是弱电解质。

说明：这一方法可要用一种强电解质做对照实验，也可不做对照实验。

实验原理：相同浓度的一元强酸与相同浓度、相同体积的一元强碱溶液反应，反应后的溶液呈中性。相同浓度的一元弱酸与相同浓度、相同体积的一元强碱溶液反应，反应后的溶液呈碱性。根据测量酸碱反应后溶液的pH来判断酸的强弱。

实验方法：配制相同浓度的醋酸与NaOH溶液，取相同体积的两溶液混合，测混合溶液的pH。

实验现象与结论：若pH＞7，则证明醋酸是弱电解。

7、强弱电解质的化合物的酸碱性特征

实验原理：强酸强碱盐溶液呈中性，弱酸强碱盐溶液呈碱性。取酸对应的强碱盐溶液，测pH。

实验方法：取CH3COONa(醋酸对应强碱盐)固体，配制少量溶液，测溶液的pH。

实验现象与结论：若pH＞7，则证明醋酸是弱酸。

综上所述，证明一种电解的强弱有许多方法，但第7种操作最简单。

同时，要防止一些错误观点与方法。举例如下：

错误1：

若强酸溶液的pH=a，稀释10倍，溶液的c(H+)就变为原来的1/10，pH=a+1。若弱酸溶液pH=a，稀释10倍，溶液的c(H+)就不能为原来的1/10，a＜pH＜(a+1)。稀释100倍，也可类推。

实验方法：配制pH=1的醋酸溶液，取出10mL该溶液，稀释10倍，测pH。实验现象与结论：若1＜pH＜2，则证明醋酸是弱电解质。

错误原因：由于醋酸是弱电解质，电离程度与溶液浓度有关，实验室难以配制pH=1的醋酸溶液。

错误2：

实验原理：而同浓度的、相似组成的酸溶液，强酸溶液中c(H+)大于弱酸溶液中的c(H+)。同体积的两溶液分别与足量的锌反应，放出的气体体积不同，气体体积多的是强酸，少的是弱酸。

实验方法：配制相同物质的量浓度的盐酸与醋酸溶液，取相同体积的两溶液，分别加入足量的形状相似、质量相等的锌粒（或大理石），收集气体。

实验现象与结论：放出气体多的是盐酸，少的是醋酸。

错误原因：相同物质的量浓度的盐酸与醋酸溶液，取相同体积的两溶液，分别加入足量的形状相似、质量相等的锌粒（或大理石），放出的气体体积相同。

错误3：

实验原理：相同浓度、相似组成的酸溶液，强酸溶液中c(H+)大于弱酸溶液中的c(H+)。同体积的两溶液分别与NaOH溶液中和反应，消耗碱多的是强酸，少的是弱酸。

实验方法：取相同浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液，分别与同浓度的NaOH溶液反应。

实验结论：消耗NaOH溶液多的是盐酸，少的是醋酸。

错误原因：相同浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液，分别与同浓度的NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液一样多。