实验四 酸碱解离平衡和沉淀-溶解平衡.doc

山东大学西校区实验报告姓名 危诚 年级班级 公共卫生1班实验四 酸碱解离平衡和沉淀-溶解平衡实验目的： 了解弱酸与弱碱的解离平衡及其平衡移动原理；掌握缓冲溶液恶性质及缓冲溶液的配置方法；掌握难溶点解释的沉淀-溶解平衡及溶度积规则的运用；学习液体及固体的分离以及pH试纸的使用等基本操作。实验原理：一元弱酸中H3O+的浓度：ceqH3O+=cKa一元弱碱中OH-的浓度：ceqOH-=cKb缓冲溶液HA-A-的pH值：pH =pKaHA+lgn(A-)n(HA) ；pH =pKaHA+lgV(A-)V(HA)难溶强电解质Mv+Av-的标准溶度积常数：KspMv+Av-=ceqMz+v+ceqAz-v-实验器材：离心机，离心试管，试管，烧杯，玻璃棒，量筒，试管架，滴管，药匙 实验药品： NaAc,NH4Cl,HCl,HNO3,HAc,NaOH,NH3,Pb(NO3)2,KI,MgCl2,AgNO3,Na2S ,NaCl,CuSO4,Na2HPO4,KH2PO4,BaCl2,NH42C2O4,甲基橙,酚酞,广泛pH试纸,精密pH试纸（pH=3.85.4；pH=5.59.0）实验过程：（一） 测定溶液pH用广泛pH试纸测量0.1mol/L的HCl溶液，0.1mol/L的NaOH溶液和的0.1mol/L的NH3溶液的pH。测得分别为pH=1.0; pH=13; pH=8.0。通过计算，易知理论值分别为pH=1.0; pH=13.0; pH=8.2552。（二） 同离子效应（1）取两支试管A、B，各加入等量0.1mol/L的HAc溶液和1滴甲基橙溶液，摇匀后观察溶液颜色为橙红色。然后向A管中加入少量NaAc固体，摇匀后观察，与B管溶液颜色比较，发现A管中液体颜色变黄。解释：在A管原溶液中达到解离平衡显酸性使甲基橙为橙红色，加入NaAc固体后，溶液中Ac-增多，发生同离子效应，反应逆向移动，使水中氢离子浓度减小，pH上升，甲基橙显黄色。（2）取两支试管A、B，各加入等量0.1mol/L的NH3溶液和1滴酚酞指示剂，摇匀观察溶液颜色为红色。向A管中加入少量NH4Cl固体，摇匀观察颜色，A管中红色褪去。解释：在A管原溶液中达到解离平衡显碱性使酚酞为红色，加入NH4Cl固体后，溶液中NH4+增多，发生同离子效应，反应逆向移动，使水中氢氧根离子浓度减小，pH下降，酚酞红色褪去。（3）取两支试管A、B，各加入等量0.1mol/L的MgCl2溶液，再向A管中加入适量NH4Cl饱和溶液，再向两支试管中各加入适量2mol/L的NH3溶液，摇匀观察，A管无明显变化，B管中出现白色浑浊。解释：在两管原溶液中达到解离平衡，A管加入NH4Cl饱和溶液后，溶液中NH4+较多，再加入NH3溶液则发生同离子效应，NH3溶液解离逆向移动，使水中氢氧根离子浓度减小，使得KspMgCl2KspMgCl2，产生Mg(OH)2沉淀，显现白色浑浊。（三） 缓冲溶液的配置与性质（1） 计算得需要0.1mol/L的NaAc溶液8.40ml，需要0.1mol/L的HAc溶液11.60ml。用10ml量筒量取8.40mlNaAc溶液，用100ml量筒量取11.60mlHAc溶液，加入烧杯中混合搅拌均匀。取精密pH试纸（pH=3.85.4），用洁净的玻璃棒蘸取溶液涂在试纸上，与比色卡对照，并用2mol/L的NaOH溶液和2mol/L的HAc溶液调节溶液pH值到pH=4.60。（2） 计算得需要0.2mol/L的Na2HPO4溶液77.62ml，需要0.2mol/L的KH2PO4溶液22.38ml。用100ml量筒量取77.62mlNa2HPO4溶液和22.38mlKH2PO4溶液，加入烧杯中混合搅拌均匀。取精密pH试纸（pH=5.59.0），用洁净的玻璃棒蘸取溶液涂在试纸上，与比色卡对照，并用2mol/L的NaOH溶液和2mol/L的KH2PO4溶液调节溶液pH值到pH=7.40（3） 以下各缓冲溶液用量皆为20ml缓冲溶液pH（前）加入物质pH（后）Na2HPO4- KH2PO47.402ml 0.1mol/L HCl-0.20Na2HPO4- KH2PO47.402ml 0.1mol/L NaOH+0.12Na2HPO4- KH2PO47.4020ml纯水0.000.1mol/L NaCl7.002ml 0.1mol/L HCl2.0说明：缓冲溶液能有效地阻碍溶液pH值的变化。（四） 沉淀的生成（1） 取试管A，加1ml 0.1mol/L的Pb(NO3)2溶液和1ml 0.1mol/L的KI溶液，混合后观察到生成黄色沉淀。解释：有KspPbI2=8.410-9，而溶液中有KspPbI2=ceqPb2ceqI-2=1.2510-4KspPbI2，所以形成沉淀。（2） 取试管B，加1ml 0.001mol/L的Pb(NO3)2溶液和1ml 0.001mol/L的KI溶液，混合后观察，无明显现象。解释：有KspPbI2=8.410-9，而溶液中有KspPbI2=ceqPb2ceqI-2=1.2510-10KspPbI2，所以不形成沉淀。（五） 沉淀的溶解（1） 生成弱电解质：取离心试管，加入5滴0.1mol/L的BaCl2溶液和3滴NH42C2O4饱和溶液，摇匀观察，生成白色沉淀。离心分离，弃去溶液，在沉淀上滴加6mol/L的HCl溶液，沉淀溶解。BaCl2+NH42C2O4=BaC2O4+2NH4Cl BaC2O4+2HCl=H2C2O4+BaCl2 （2） 生成配离子：取离心试管，加入10滴0.1mol/L AgNO3溶液，再加10滴0.10mol/L的NaCl溶液，摇匀观察，生成白色沉淀。离心分离，弃去溶液，在沉淀上滴加2mol/L的NH3溶液，沉淀溶解。AgNO3+NaCl=AgCl+NaNO3 AgCl+2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O （3） 发生氧化还原反应：取离心试管，加5滴0.1mol/L的CuSO4溶液和3滴0.1mol/L的Na2S溶液，摇匀观察，生成黑色沉淀。离心分离，弃去溶液，在沉淀上滴加6mol/L的HNO3溶液，60水