在高中化学必修二课本的学习中，我们学习了乙酸的相关知识。

　　乙酸，也叫醋酸、冰醋酸，化学式CH₃COOH，是一种有机一元酸，为食醋内酸味及刺激性气味的来源。纯的无水乙酸（冰醋酸）是无色的吸湿性液体，凝固点为16.7℃（62℉），凝固后为无色晶体。尽管根据乙酸在水溶液中的解离能力它是一种弱酸，但是乙酸是具有腐蚀性的，其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。

在选修四中，我们学习了弱酸弱碱的电离。

醋酸是学生接触比较多也是我们非常熟悉的一种弱酸，它稀释时有哪些特点呢？与电离平衡又有哪些联系呢？今天小队长要带大家，做一个关于乙酸的实验。

一、设计思路

    电导率传感器我们已经非常熟悉了，用它我们可以检测溶液的电导率，以反映溶液中总的离子浓度变化。弱酸弱碱的电离平衡是高中化学学习中一个非常重要的知识点，我们以冰醋酸为例，其中存在的电离平衡为：CH₃COOH ⇌ CH₃COO^-+H⁺。那么随着稀释，电离平衡是怎样移动的呢？本次实验，通过测量冰醋酸稀释过程中电导率的变化，我们一起来感受该过程电离平衡的移动。

二、实验原理

    由于醋酸部分电离的性质，在醋酸溶液中存在以下电离平衡：

CH₃COOH ⇌ CH₃COO^-+H⁺

当我们通过改变外界条件，比如温度、浓度、等可以使平衡左右移动。本次实验，我们探究稀释过程的平衡移动，我们都知道，弱酸弱碱溶液稀释时，平衡会向正向移动，但用勒夏特列原理我们很难解释，应用平衡的平衡常数K_a就很容易解决这个问题。

    在这里我们先来介绍一下平衡常数K_a和浓度商Q_c，上述平衡中：

Ø 平衡常数K_a的表达式为：

Ø 浓度商Q_c的表达式为:

Ø 若体系中某时刻的：

Ø 以下为平衡移动分析：

三、实验流程

【实验用品】

实验试剂：冰醋酸、蒸馏水。

实验仪器：电导率传感器、数据采集器、计算机、Logger pro软件、滴管 、烧杯（50ml、600ml）、量筒（100ml）、磁力搅拌器、磁子、胶头滴管。

【实验步骤】

1. 将数据采集器、导电率传感器、计算机三者相连接，打开“LoggerPro” 软件，电导率传感器量程打到0～2000 μs/cm。

2. 用100mL量筒量取20mL冰醋酸放入洗净的 50ml 烧杯中，在烧杯中加入磁子。

3. 将 50ml 烧杯放在600ml烧杯中，调整电导率传感器的位置，如下图所示，搭建实验装置。

4. 等待电导率示数稳定，开始采集数据。在滴管中加入足量蒸馏水，开始采集数据十秒后，打开滴管旋钮，开始稀释。 

5. 实验采集持续时间较长，大约1500s，耐心等待，然后等待数据变化趋于稳定，停止数据采集。

6. 保存实验数据，清洗仪器，整理桌面。

四、实验现象

1. 观察曲线可以发现，溶液电导率先快速增加，而后又下降之后又迅速升高，后趋于缓慢稳定下降。

2.曲线下降之后又迅速升高的转折点时，正好是大烧杯和小烧杯液面齐平的时刻。

五、问题讨论

我们知道，曲线上的转折点通常表达了重要信息。该实验曲线有三个转折点，分析每一段图形的原因。

起点 A：从曲线上可以看出 冰醋酸的电导率几乎为0μs/cm，可以看出冰醋酸中几乎没有自由移动的离子，其中醋酸都是以醋酸分子的形式存在。

电导率上升阶段 AB：当实验开始后，我们开始向其中滴入蒸馏水，由于水分子的作用，醋酸分子发生电离，离子方程式为：

CH₃COOH ⇌ CH₃COO^-+H⁺

由于刚开始醋酸分子的浓度很大，促使平衡正向移动，加上稀释也促进平衡向正向移动，虽溶液的体积也在增加，但前者的程度比后者大很多，使得电导率迅速上升。

拐点 B：此时加入的蒸馏水开始溢出小烧杯，流到大烧杯中。由于电导率传感器在小烧杯中，随着液体的流出带走大量醋酸分子CH₃COOH、醋酸根CH₃COO^-和氢离子H⁺，虽然稀释过程平衡向正向移动，但此时前者程度更大，导致电导率开始下降。

电导率下降阶段 BC：该过程小烧杯中的液体不断溢出，大烧杯中液体不断增多，与拐点B电导率下降的原因相同，该过程的电导率一直下降。

拐点 C：此时大小烧杯中的液面恰好齐平。这时用玻璃棒搅拌大烧杯中液体，促使其迅速混合均匀，由于大烧杯中醋酸浓度大于小烧杯中醋酸浓度，其中醋酸根CH₃COO^-和氢离子H⁺浓度也比较大，所以在液面齐平时，电导率会迅速升高。

电导率迅速上升阶段 CD：该过程电导率大幅度升高主要原因是大烧杯中醋酸浓度大于小烧杯中醋酸浓度，大小烧杯中的液体均匀混合导致电导率产生突越。

D点以后缓慢下降：该过程随着稀释，电导率缓慢下降，是由于液体体积增加的程度大于平衡右移的速度，并且此时大小烧杯中醋酸浓度均匀，所以电导率下降缓慢而稳定。

---