实验九电离平衡与沉淀溶解平衡.ppt

实验九 电离平衡与沉淀溶解平衡 本实验每人一组单独操作 回去后带着实验现象的问题，参照 无机及分析化学理论课课本寻找答案和 解释，理论联系实际；本实验中的各种 公式暂时不做过多解释，在理论课上寻 找答案和推导过程。 二、实验实验 原理 1. 不同酸、碱溶液 pH 的测测定 0.1 mol L-1 HCl, 是强电电解质质，理论论 pH = 1, 0.1 mol L-1 HAc, 是弱电电解质质，理论论 pH = 4, 0.1 mol L-1 NH3H2O 是弱碱, 理论论 pH = 10, 0.1mol L-1 NaOH 是强碱，理论论 pH = 13。 一、实验目的 1.理解弱电解质的电离平衡规律及影响电离平衡的因素。 2.掌握缓冲溶液的做用原理、组成、性质和配制方法。 3.掌握溶度积的规则，学习固液分离的原理和方法。 2. 同离子效应 （1）0.1 mol L-1 HAc 的 pH = 4。 甲基橙在 pH 3.1 显红色, pH 3.1 4.4 显 橙色，pH 4.4 显黄色。所以，此时甲基 橙显橙色。加 NaAc 后使 pH 变大, 所以甲 基橙变黄色。 （2）0.1 mol L-1 NH3H2O 的 pH = 10。 酚酞在 pH 8.0 无色，pH 8.0 9.6 粉红色, pH 9.6 为红色。所以, 此时酚酞为红色。 加 NH4Cl 后使酸性增强，pH 变小，所以红 色变浅、甚至消失。 3. 缓冲溶液 弱酸及其共轭碱（如 HAc - NaAc）, 弱碱及其共轭酸（ 如 NH3H2O - NH4Cl）具有抵抗外加酸碱而保持 pH 基 本不变的作用，即缓冲作用。此溶液称为缓冲溶液。缓 冲溶液之所以具有缓冲作用，是由于外加少量酸碱时， 质子在共轭酸碱之间发生转移以维持质子浓度基本不变 而造成的。配制缓冲溶液和计算缓冲溶液的 pH 时，根 据下式计算 由此算得本实验中加 0.1 mol L-1 HAc 8.5 mL、0.1 mol L-1 NaAc 1.5 mL 可配得 pH = 4.0 的缓冲溶液 10 mL。非 缓冲溶液（如稀 HCl）无缓冲作用。 4. 盐类盐类 的水解 （1）强酸强碱盐盐（如 NaCl）、弱酸弱碱盐盐 （如 NH4Ac）的溶液呈中性； 强酸弱碱盐盐(如 NH4Cl)水解呈酸性，强碱弱 酸盐盐(如 NaAc, Na2CO3等)水解呈碱性。 （2）Sb3+ 水解式： SbCl3 + H2O SbOCl+ 2HCl 加 HCl 使以上平衡左移，沉淀消失； 加水稀释释使以上平衡右移，沉淀重新生成。 一氯一氧化锑 (3) Fe3+ 的水解： Fe(H2O)63+ + H2O Fe(OH)(H2O)52+ + H3O+ 黄色 加酸使以上平衡左移，故黄色变变浅。 加热热促进进水解，使以上平衡右移，故颜颜色加深。 5. 沉淀的生成和溶解 （1）Cl- + Ag+ = AgCl(白色) 滴加 NH3H2O 时时， AgCl + 2NH3 致使沉淀溶解。 Ag(NH3)2+ + Cl- （2） Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2 (白色) 加 HCl 与 OH- 生成水，使以上平衡左移，沉淀 溶解。 加 NH4Cl 后 + H2O NH3 + H3O+ H3O+ + OH- 2H2O 使生成 Mg(OH)2的平衡左移，致使 Mg(OH)2 溶解。 6. 分步沉淀和沉淀转化 （1）Cl- 和 但 AgCl 沉淀所 需的 Ag+ 浓度小，Ag2CrO4(砖红色)所需的 Ag+ 浓度大 ，所以先生成白色 AgCl ，后生成砖红砖红 色的Ag2CrO 4 显显然，最后得到的沉淀中仍有 AgCl 沉淀。这这可以 通过过向沉淀混合物中加 HNO3 后 Ag2CrO4 溶解而氯化银 不溶（留下白的沉淀）得以证实。 （2）Pb2+ + 2Cl- = PbCl2(白色) + S2- | PbS（黑色） （3）2Cl- + 2Ag+ = 2AgCl（白色） + AgCl 沉淀不能转化为 Ag2CrO4 沉淀。 + 2Cl- | 2AgCl（白色） Ag2CrO4 沉淀能转化 为 AgCl 沉淀。 三、有关实验操作 1. 试管 滴加试剂 滴管要垂直，以保 证滴加体积的准确。 试管振荡 拇指和食指拿试管中上部, 试 管略微倾斜, 手腕用力左右振 荡或用中指轻轻敲打试管。 加热试管中的液体 1. 试管中所盛液体量不超 过试管高度的 1 / 3 。 2. 用试管夹夹住试管中上 部(离管口 1 / 4 处)。 3. 试管稍微倾斜，先加热 液体的中上部，再慢慢往 下移动加热下部，并不时 地移动或振荡。不要集中 加热某一部分(液体易冲出)。 离心试管(底部呈锥形的试管) 用于沉淀的离心沉降，观察少量沉淀的生 成和沉淀颜色的变化，还可进行溶剂萃取 。离心管不能直接在火上加热，应放在水 浴上加热。 1. 若有多个离心管中的溶液 需离心分离，应放在对称的 套管中且重量应相近。若只 有一支离心管中的溶液需离 心分离则应取一支装入等量 水的离心管放入其对称位置。 目的是保持离心机的平衡，避免转动时发生震动，损坏 离心机。 2. 启动离心机时应由慢速开始, 待运转平稳后再加快。 3. 转速一般不超过 2000 r / min（即不超过刻度20），离心 3 4 min。 4. 关机后，应待离心机转动自行停止，然后取出试管。 2. 离心机 常用的电动离心机 使用方法 然后盖上盖子。 四、 实验步骤 按 p9092 “四、实验步骤”进行。 部分同学从第一个实验开始做，另一部分 同学可从别的实验开始做，这样可避开同 时使用同一试剂，减少延误时间。 五、注意事项 1、1 mL 试剂取用时，可以用量杯量，也可以用 滴管滴2025滴即可。 2、注意性质实验报告格式，参考性质实验的报 告格式 。 3、取用固体药品向试管里加入时应该用一纸条 向里加，不能直接用药匙往里倒入；滴管不要乱 放，取完液体药品后滴管立即放回原处，以防止 药品污染。 4、为了方便实验顺利进行，一组从前向后做， 另一组从后向前做。 5、注意酒精灯使用。注意AgNO3有强氧化性， 使用时注意不要溅到身上，手上。 六、思考题 1将10ml 0.2mol/L的NaAc溶液和10ml 0.2mol/L的HCl溶液混合，所得溶液是否具有缓 冲能力？将10ml 0.2mol/L的HaAc溶液和10ml 0.1mol/L的NaOH溶液混合，所得溶液是否具有 缓冲能力？ 答：前者没有，后者有。 2沉淀生成的条件是什么？欲使沉淀溶解有哪 几种方法？ 答：QKsp。沉淀溶解方法：生成弱电解质； 氧化还原反应；生成配合物。 3、同离子效应与缓冲溶液的原理的异同？ 答：前者影响反应平衡，从而影响溶解度等，后者靠的 是弱酸碱平衡影响pH 。 4、如何抑制和促进水解？ 答：1）温度：盐的水解是吸热反应，因此升高温度水 解程度增大。 2）浓度：盐浓度越小，水解程度越大； 盐浓度越大， 水解程度越小。 3）外加酸碱能促进或抑制盐的水解。例如水解呈酸性 的盐溶液加入碱，就会中和溶液中的，使平衡向水解方 向移动而促使水解，若加酸则抑制水解。 实验