1/9中和胃酸消除胃痛---氫氧化鎂與鹽酸的中和反應
簡介
藉由廣用指示劑的顏色變化，呈現胃乳液中和胃酸的酸鹼變化。
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示範步驟
| 1. | 於 125 mL 的錐形瓶中，倒入 50 mL 的蒸餾水並且放入一個磁石， 並且置於電磁加熱攪拌器上，如圖一所示。 ※接下來 的步驟均在攪拌狀態下進行。 |
| 2. | 於錐形瓶中加入 1 滴 1.0 M 的鹽酸溶液，觀察溶液的顏色，如圖二所示。 |
| 3. | 於錐形瓶中加入 4 滴廣用指示劑，仔細觀察溶液的顏色變化情形。添加廣用指示劑之前溶液的顏色，如圖三所示。添加廣用指示劑之後溶液的顏色，如圖四所示。 |
| 4. | 以逐滴方式加氫氧化鎂乳液到錐形瓶中，仔細觀察溶液顏色的變化。滴加胃乳液之前溶液的顏色，如圖五所示。加入5滴胃乳液之後溶液的顏色，如圖六所示。加入 20 滴胃乳液之後溶液的顏色，如圖七所示。 |
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| 圖一 錐形瓶在磁石攪拌器上 | |
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| 圖二 添加 1.0M HCl | 圖三 添加廣用指示劑之前溶液的顏色 |
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| 圖四 加廣用指示劑之後溶液的顏色 | 圖五 滴加胃乳液之前溶液的顏色 |
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| 圖六 加入 5 滴胃乳液之後溶液的顏色 | 圖七 加入 20 滴胃乳液之後溶液的顏色 |
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| 圖八 溶液及器材 | |
請按此連結：中和胃酸消除胃痛---氫氧化鎂與鹽酸的中和反應，YouTube。（拍攝者：施孟光）
藥品和器材
| 藥品 | |
1.
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健胃仙乳液15 mL (Gelusil® Plus Suspension，每毫升含有 magnesium hydroxide 40 mg，輝瑞大藥廠股份有限公司製造) 。或其他含有Magnesium Hydroxide的胃乳液。
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2.
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1 M 鹽酸溶液：取10 mL 12 M HCl 加水至 120 mL。
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3.
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廣用指示劑 (Universal Indicator) 約 15~20 mL。
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4.
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蒸餾水少許。
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| 器材 | |
1.
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125 mL錐形瓶 2個。
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2.
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50 mL錐形瓶 1個。
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3.
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50 mL量筒 1支。
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4.
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磁石 1顆。
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5.
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滴管 3支。
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6.
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電磁加熱攪拌器 1台。
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原理和概念
1.
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廣用指示劑的變色情形：
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強酸性：紅色
弱酸性：橘色/黃色
中性：綠色
弱鹼性：藍綠色/藍色
強鹼性：深藍色/紫色
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2.
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胃乳液中和胃酸的反應式：
Mg(OH)2(s) + 2H+(aq) → Mg2+(aq) + 2H2O(l)
↑ ↑ ↑
胃乳液 胃酸(酸性) (中性)
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| 3. |
當胃乳液過量時的反應原理：
Mg(OH)2(s) → Mg2+(aq) + 2OH-(aq)
↑ ↑
胃乳液 (鹼性)
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4.
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由於實驗的酸鹼值變化情形為強酸性 → 弱酸性 → 中性，所以廣用指示劑的顏色變化為紅色 → 黃色 → 綠色。
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教學提示
| 1. | 在剛開始滴加胃乳液時，速度要緩慢，否則不容易觀察到由紅色轉變為黃色的過程。 |
| 2. | 若電磁加熱攪拌器時，則可以在每次滴加 1 滴溶液後搖晃促使混合均勻。 |
| 3. | 本實驗僅滴加胃乳液直到溶液呈現中性，如時間允許，可以持續滴加過量的胃乳液，觀察其顏色變化。 |
| 4. | 在等速率的滴加過程中，未發現相同的顏色持續ㄧ段時間，因此可以得知氫氧化鎂對鹽酸並不具緩衝能力。 |
| 5. | 在本實驗中，雖然氫氧化鎂是鹼性的物質，但是當溫度達到 18℃時，它的溶解度為 0.0009 g， 高溫會停止其 pH值的增加，所以示範時需要注意溶液的溫度。 |
問題和參考答案
| 1. | 請寫出胃乳液中和胃酸的反應式。 |
| 答: | Mg(OH)2(s) + 2H+(aq) → Mg2+(aq) + 2H2O(l) |
| 2. | 如何得知氫氧化鎂於中和鹽酸時並不具有緩衝能力？ |
| 答: | 在等速率的滴加過程中，未發現相同的顏色持續ㄧ段時間，因此可以得知氫氧化鎂 對鹽酸並不具緩衝能力。 |
| 3. | 請寫出廣用指示劑由酸到鹼的顏色變化情形。 |
| 答: | 紅→ 橙 → 黃 → 綠 → 藍 → 靛 → 紫 。 |
參考資料
| 1. | Summerlin, Lee R. and Ealy, Jr., James L., Chemical Demonstrations: a Sourcebook for Teachers, 2nd Ed., 1988, Volume 2, p 173, American Chemical Society, Washington, D.C.. |
適用程度
國民小學
| ˇ國民中學 | ˇ高級中學 | 大學普通化學 |
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