物质的酸碱性

目的：制取植物指示剂，并用它判断常见溶液的酸碱性。

步骤：① 取紫甘蓝叶片剪碎放入研钵，加少量酒精研磨，用纱布过滤得紫色汁液。② 取 4 支试管，分别加入白醋、食盐水、肥皂水、纯碱溶液各 2 毫升。③ 向每支试管滴入 2 滴自制汁液，振荡后观察颜色。

现象与结论：白醋中变红，呈酸性；食盐水中基本不变色，呈中性；肥皂水和纯碱溶液中变绿（或黄绿），呈碱性。为什么用酒精研磨：色素易溶于酒精而难溶于水，用酒精浸取颜色更浓、指示效果更明显。结论延伸：许多有色花瓣、果皮中都含有类似色素，这也说明波义耳当年从植物里找指示剂的思路是普适的。用同一组溶液再滴紫色石蕊试液和无色酚酞试液，可以对照验证：白醋使石蕊变红、酚酞不变色；纯碱溶液使石蕊变蓝、酚酞变红。

步骤：在白瓷板上放 4 小块 pH 试纸；用洁净的玻璃棒分别蘸取 4 种液体，各滴在一块试纸中部；半分钟内与标准比色卡对照。每换一种液体，玻璃棒必须先用蒸馏水冲洗并用滤纸擦干，否则会带入上一种液体造成交叉污染。

典型结果：钱塘江水样 pH 约 $7$ 到 $8$（天然水略偏碱），蒸馏水 pH 为 $7$，白醋 pH 约 $3$，石灰水 pH 约 $12$；pH 由小到大依次为白醋（酸性）、蒸馏水（中性）、江水（弱碱性）、石灰水（碱性较强）。误差讨论：若先把试纸在水龙头下润湿再测白醋，测得的 pH 会偏大（酸被稀释）；若把试纸直接伸进石灰水瓶中，不但读数不准，还会污染整瓶试剂。

第一步 · 找依据。稀释前后溶质的质量不变，这是稀释计算的核心，写成 $m_{\text{浓}} \times w_{\text{浓}} = m_{\text{稀}} \times w_{\text{稀}}$。第二步 · 标出已知量与待求量。已知 $m_{\text{稀}} = 200\ \text{g}$、$w_{\text{稀}} = 7.3\%$、$w_{\text{浓}} = 36.5\%$，待求 $m_{\text{浓}}$。第三步 · 列式求解：

$m_{\text{浓}} = \frac{200\ \text{g} \times 7.3\%}{36.5\%} = \frac{14.6\ \text{g}}{0.365} = 40\ \text{g}$

第四步 · 求加水质量，依据溶液质量等于浓盐酸加水：$200 - 40 = 160\ \text{g}$。第五步 · 检验单位与合理性：单位均为克，正确；浓度降为原来的五分之一，溶液质量正好变成 5 倍（$40 \times 5 = 200$），比例吻合；所需浓酸远少于水，符合稀释常识。答：需浓盐酸 40 克，加水 160 克。操作提醒：量取时用量筒，把浓盐酸沿器壁缓缓倒入水中并搅拌，绝不能把水倒进浓酸。