紫色植物与酸碱指示剂
2016-01-04 17:33阅读：
紫色植物与酸碱指示剂
江泽铖
作者学校：广州市白云区汇侨中学 指导教师：胡琴
一、前言
在研究二氧化碳的化学性质的时候，老师演示了有关二氧化碳和水反应生成碳酸，可以使紫色石蕊溶液变红的实验。同时老师也介绍了紫色石蕊溶液实际上是一种酸碱指示剂，可以通过紫色石蕊溶液的不同的变色来验证酸性物质和碱性物质。后来，我上网查了一下资料，在大自然界中，很多植物的花、叶、茎等都可以作为制作酸碱指示剂的原材料。
这时，脑子里就萌发出一个念头，既然紫色石蕊溶液可以作酸碱指示剂，那是不是所有的紫色植物都可以制成酸碱指示剂呢？于是，便开始了下面这个探究实验。
二、酸碱指示剂
2.1酸碱指示剂的介绍
酸碱指示剂（Acid-base
indicator），或称pH指示剂、氢离子浓度指示剂，是用于酸碱滴定的指示剂。酸碱指示剂是一类结构较复杂的有机弱酸或有机弱碱，它们在溶液中能部分电离成指示剂的离子和H+氢离子或OH-氢氧根离子，并且由于结构上的变化，它们的分子和离子具有不同的颜色，因而在
pH
不同的溶液中呈现不同的颜色。由于酸碱指示剂在不同pH值的溶液中能产生可逆的色泽变化，所以可在中和分析中，指示反应终点，并可测定被试液的pH值。酸碱指示剂的质量主要控制在pH变色范围的灵敏度。而常见的酸碱指示剂有：石蕊、酚酞、甲基橙、甲基红、甲基黄、中性红等。
2.2 变色原理
酸碱指示剂既然都是一些有机弱酸或有机弱碱，那么在不同的酸碱性溶液中，它们的电离程度就不同，于是会显示不同的颜色。pH试纸则是由多种指示剂混合液制成的，通常情况下pH试纸就显金黄色，pH≈5，可见在制作时，已将指示剂混合液调至弱酸性，并不是中性，这是为了减弱空气中CO2对测定的影响。此外，中和反应时，使用酸碱指示剂只能用2～3滴，也是因为酸碱指示剂都是有机酸或有机碱，用多了会增大误差的。
常用酸碱指示剂的配制
指示剂
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变色范围
pH
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颜色变化
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指示剂
本身性质
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配制方法
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每10ml试
液用量/滴
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甲基黄
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2.9-4.0
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红-黄
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碱
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1.0g+1L90％的乙醇
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1
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甲基橙
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3.1-4.4
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红-黄
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碱
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0.1g+100mL水
|
1
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甲基红
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4.4-6.2
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红-黄
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碱
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0.02g+60mL乙醇+40mL水
|
1
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石蕊
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4.5-8.3
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红-蓝
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酸
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1.0g+50mL水，静置一昼夜后过滤；在滤液中+30mL
95％乙醇,+水至100mL
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1
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中性红
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6.8-8.0
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红-黄橙
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碱
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0.01g+50mL乙醇+5mL水
|
1
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酚酞
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8.0-9.6
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无-红
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酸
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0.05g+50mL乙醇+50mL水
|
1-3
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三、实验猜想
1.所有紫色植物的酒精溶液都能遇酸性溶液、碱性溶液显现出不同的颜色，可以制成酸碱指示剂。
2.只有一部分的紫色植物的酒精溶液能遇酸性溶液、碱性溶液显现出不同的颜色，并制成酸碱指示剂；而另外一部分的紫色植物的酒精溶液不能制成酸碱指示剂。
四、实验部分
【实验原理】许多植物的花、果、茎、叶中都含有色素，这些色素在酸性溶液或碱性溶液里显示不同的颜色，可以作为酸碱指示剂。
【实验仪器】纸杯（若干个）、碟子（1个）、量筒（1个）、滴管（2个）、纱布（若干张）、菜刀（1把）、刀片（1片）、勺子（5个）
【实验用品】 质量分数为75%的医用酒精、白醋（pH=3，呈酸性）、肥皂水（pH=10，呈碱性）、紫甘蓝（1个）、茄子（1个）、桑葚（1盒）、紫葡萄（3颗）、紫洋葱（1个）
（如表1）
![紫色植物与酸碱指示剂]( "紫色植物与酸碱指示剂")
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![紫色植物与酸碱指示剂]( "紫色植物与酸碱指示剂")
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实验仪器和对象
|
药品
|
表1 实验材料
【实验过程】
第一步：
将紫甘蓝用菜刀切成碎块，将桑葚用手掰成颗粒状，用刀片将茄子、紫葡萄以及紫洋葱的表皮取下作为样本，并分别放入预先准备好的纸杯当中。
第二步：
分别向五个纸杯当中倒入适量的酒精。
第三步：
用勺子将杯中的酒精溶液中的样本的进行碾压。
第四步：
将各纸杯分别进行编号：1号（紫甘蓝）、2号（桑葚）、3号（紫葡萄）、4号（茄子）、5号（紫洋葱）。
第五步：
将每个纸杯中的植物酒精溶液，用纱布进行过滤，取滤液。并用量筒及滴管取两次3ml的滤液，分别倒入到相应的纸杯当中（带圆圈的编号检测酸性溶液，带三角形的编号检测碱性溶液），记录原液的颜色。
第六步：
向带圆圈编号的纸杯，依次滴入2ml的呈酸性的白醋，记录下溶液的颜色。
第七步：
向带三角形编号的纸杯，依次滴入2ml的呈碱性的肥皂水，记录下溶液的颜色。
【实验现象】
实验材料
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原液颜色
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滴入白醋后的溶液颜色变化
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滴入肥皂水后的溶液颜色变化
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能否做酸碱指示剂
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紫甘蓝（1号）
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紫色
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变浅红
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变蓝
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能
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桑葚（2号）
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深红色
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无明显变化
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无明显变化
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不能
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紫葡萄（3号）
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浅粉色
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无明显变化
|
无明显变化
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不能
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茄子（4号）
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暗红色
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变浅红
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变无色
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能
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