实验八 酸碱反应与缓冲溶液

实验八 酸碱反应与缓冲溶液实验目的1. 进一步理解和巩固酸碱反应的有关概念和原理(同离子效应 盐类水解及其影响因素）2. 学习试管实验的一些基本操作3. 学习缓冲溶液的配制及其PH的的测定，了解缓冲溶液的缓冲性能4.学习酸度计的使用方法实验原理1. 同离子效应强电解质兹水中全部解离。弱电解质在水中部分解离。在一定温度下，弱酸弱碱的竭力平衡如下； HA(ag）+H2O(l)H3O+(ag)+A-(ag) B(ag)+H2O(l)BH+(ag)+OH-（ag）在弱电解质溶液中，加入弱电解质含有相同离子的强电解质解离平衡向生成弱电解质的方向移动，是弱电解质的接力度下降。这种现象成为：同离子效应。2. 盐类水解强酸、强碱盐在水中不水解。强酸弱碱盐（如NH4Cl）水解溶液显酸性，强酸弱碱盐（如NaAc）水解溶液显碱性。弱酸弱碱盐（如NaAc）水解溶液的酸碱性取决于强酸弱碱的相对强弱。例如：Ac-（ag）+H2O（l）HAc(ag)+OH-（ag)NH4+(ag)+Ac-(ag)+H2O(l)NH3H2O（ag）+HAc（ag） 水解反应时酸碱中和反应的逆反应。中和反应是放热反应水解反应时吸热反应。因此升高温度有利于盐类的水解3. 缓冲溶液由弱酸（或弱碱）与弱酸（或弱碱）盐（如HAc-NaAc；NH3H2O-NH4Cl；H3PO4-NaH2PO4；NaHPO4;NaHPO4-Na3PO4等）组成的溶液具有保持溶液PH相对稳定的性质，这类溶液称为缓冲溶液。由弱酸弱碱盐组成的缓冲溶液的PH可由下列公式计算:PH=PKg（HA)-lgc(HA)/c(A-)由弱酸-弱碱盐组成的缓冲溶液的PH可用下式计算；PH=14-PKb（B）+lgc(B)/c(BH)缓冲溶液的PH可以用PH试纸来测定缓冲溶液的缓冲能力与组成溶液的弱酸（或弱碱）及其共轭碱（或酸）的浓度有关，当弱碱（或弱酸）与它的共轭碱（或酸）浓度较大时，其缓冲溶液能力较强。此外，缓冲能力还与c（HA）/c（A-)或c（B)/c（BH+)有关。当比值接近1时，其缓冲能力最强。此值通常选在0.110范围内。实验内容 步骤现象 反应式 解释一同离子效应1用PH试纸、酚酞、检测0.1M NH3H2OPH值 酸碱性 在加入少量NH4Ac（s）观察现象2 用PH试纸、甲基橙、0.1MHAc重复1内容步骤 现象 反应方程式结论1.同离子效应1NH4H2O加酚酞溶液变红加NH4Ac溶液变成PH=9NH3H2ONH4+=OH-NH4AcNH4+Ac-HAcH+Ac-NH4AcNH4+Ac-1加入NH4Ac; c(NH4+)增大平衡左移在弱电解质溶液中加入域弱电解质含有相同离子的强电解质，解离平衡向生成弱电解质的方向移动使弱电解质的解离度下降2黄的甲基橙变成浅红后褪色PH=32 加入NH4Ac（s）使c（Ac-）增大平衡右移 c（H+)减小2盐类的水解1PH(A)=7PH(B)=8PH(C)=4PH(D)=11Fe3+H2OFe(OH)2 + H+Fe(OH)2 +H2OFe(OH)2 +H+Fe(OH)2 +H2OFe(OH)3 +H+A;NaCl 中性B;NaAc 碱性C;NH4Cl 酸性D;Na2CO3强碱性2溶液红褐色加热颜色加深B3+ +H2OB(OH)2 +H+B(OH)2 +H2OB(OH)2 +H+B(OH)2 +H2OB(OH)3+H+加水反应式吸热过程升高温度有利于盐类水解3溶液无变化加HCl无变化Cr3+H2OCr(OH)3+3H+加HCl平衡右移（强酸弱碱盐）加酸能够抑制弱碱盐水解溶液显酸性4粉红色变浅逐渐消失CO32-+H2OH2CO3+OH-强酸弱碱盐和强碱弱酸盐能相互促进水解缓冲溶液1.按表配置4种缓冲溶液并用PH试剂分别测定其PH值，与计算值比较数据处理编号配置缓冲溶液（用量筒量取）PH计算值PH测定值110.0ml、1mol/LHAc10ml 1mol/LNaAc4.754.3210.0ml、1mol/LHAc10ml 1mol/LNaAc5.755.20310.0ml、1mol/LHAc中加入2滴酚酞 滴加0.1mol/LNaOH溶液至酚酞变红半分钟不消失，在加入10.0mol/LHAc4.754.3410.0ml、1mol/LNH4H2O10ml 1mol/LNH4Cl9.259.102. 在1号缓冲溶液中加入0.5mol/L HCl4.734.36再加入1ml 0.1mol/L NaOH溶液4.744.414、 思考题1. 如何配制SnCl2溶液和Bi（NO3)2 SbCl3溶液，写出其水解反应的离子方程式答： Sn2+ + H2O D Sn(OH)+ + H+ Sn(OH)+ + Cl- D Sn(OH) ClSb3+ + H2O D Sb(OH)2+ + H+ Sb(OH)2+ + H2O D Sb(OH)2+ + H+Sb(OH)2+ + Cl- D SbOCl$ + H2OBi3+ + H2O D Bi(OH)2+ + H+ Bi(OH)2+ + H2O D Bi(OH)2+ + H+ Bi(OH)2+ + NO-3 D BiO(NO3) $ + H2O2. 影响盐类水解的因素有哪些?答:盐类水解度的大小主要取决于水解离子的本性.盐类溶液的浓度、浓度和酸度也是影响水解的重要因素.3. 缓冲溶液pH由哪些因素决定?其中主要的决定因素是什么?答:组成缓冲溶液的弱酸(或弱碱)及其共轭碱(或酸). 选用合适的弱酸(或弱碱)和浓度.实验重点讲授内容1、 酸度计的使用及注意事项2、 实验原理 1.同离子效应2.盐的水解3.缓冲溶液3、 试