电离平衡和沉淀平衡

1、实验三 电离平衡和沉淀平衡一、实验目的1.学习电离平衡、沉淀平衡和同离子效应的基本知识。2.学习缓冲溶液的配制方法。3.掌握沉淀的生成、溶解和转化的条件。二、知识介绍1.电解质(强电解质和弱电解质)、同离子效应。2.缓冲溶液：定义；组成；缓冲原理；pH或pOH计算公式； 配制方法：从公式可见，当c酸=c碱时，pH=pKa，此时的缓冲溶液具有最大的缓冲容量（就是缓冲能力的大小），因此我们配制缓冲溶液时基本上是考虑配制成最大缓冲容量的。配制缓冲溶液的基本规律：选择pK与欲配制溶液的pH接近，愈接近愈好。3.沉淀平衡难溶电解质的饱和溶液中，存在未溶解的固体与溶解的离子之间多相平衡：MmLn mMn+

2、nNm平衡常数ksp=Mn+mNmn，该常数称为MmLn的溶度积。溶度积（Q）规则：Q=Mn+mNmn（任何一状态下的离子浓度。而在溶度积公式中是在平衡状态下，离子的平衡浓度）Qksp，溶液过饱和，有沉淀析出；Qksp，溶液饱和，无沉淀析出；Qksp，溶液未饱和，无沉淀析出。4.分步沉淀当溶液中含有两种或两种以上的离子时，都可以与加入的一种沉淀剂生成沉淀，沉淀析出的顺序是所需沉淀剂浓度小的先析出，最后是浓度大的析出，这种先后析出沉淀的现象称为分步沉淀。所需沉淀剂浓度的计算：Mn+=(ksp/Nmn)1/m5.沉淀转化：一种沉淀生成以后，可以转化为另一种比其更难溶的沉淀。ML(s) N(ag)

3、MN L(ag)转化条件：ksp（MN）ksp（ML）三、实验内容（一）弱电解质的电离平衡及其移动1.电离平衡和同离子效应在一小试管中加入2mL 0.1mol/L NH3·H2O溶液，加入1滴酚酞溶液，观察溶液的颜色。将此溶液分成两份，其中一份加入少量NH4Ac饱和溶液，另一份加入等体积蒸馏水。观察溶液的颜色变化并解释之。2.沉淀平衡和同离子效应在一小试管中加入约2mL 0.1 mol/L MgCl2溶液，加入几滴2mol/L NH3·H2O溶液，观察沉淀的生成。再加入少量固体NH4Cl，振荡试管，观察有何现象，说明为什么？（二）缓冲溶液的配制和性质利用a.1mol/L H

4、Ac；b.1mol/L NaAc；c.1mol/L NH3·H2O；d.1mol/L NH4Cl四种溶液，配制酸性、碱性缓冲容量最大的两种缓冲溶液10mL。把10mL缓冲溶液均分为三份，分别加入1滴0.2mol/L HCl、1滴0.2mol/L NaOH和3mL H2O稀释，测定各自的pH。并按下表进行实验并填入结果。1mol/L HAc1mol/L NaAc1mol/L NH3·H2O1mol/LNH4Cl体积（ml）pH混合pH实验值理论值加HCl加NaOH加水稀释（三）沉淀平衡1.沉淀溶解平衡在离心试管中加入10滴0.1mol/L Pb(NO3)2溶液，然后加入5滴1

5、mol/L NaCl溶液，振荡试管，待沉淀完全后，离心分离。在溶液中滴加1滴0.5mol/L K2CrO4溶液，有什么现象？解释之。2.溶度积规则应用在试管中加入2滴1mol/L Pb(NO3)2溶液和4mL蒸馏水，再往另一支试管中2滴1mol/L NaCl溶液和4mL蒸馏水，然后将两种溶液混合，振荡试管，观察有无沉淀生成。往离心试管中加入1mL 1mol/L Pb(NO3)2溶液和2mL 1mol/L NaCl溶液，观察有无沉淀生成。若有沉淀生成，离心分离后，吸取清液设法通过实验，验证同离子效应对PbCl2溶解度的影响。（四）分步沉淀用离心试管分别制备AgCl、Ag2CrO4沉淀，观察其颜色

6、，为下面实验对照使用。在一支离心试管中加入3滴0.1mol/L NaCl溶液和3滴0.1mol/L K2CrO4溶液，并将该溶液稀释至2mL，然后边振荡试管边滴加0.1mol/L AgNO3溶液，当白色沉淀中开始出现砖红色时，停止加入AgNO3溶液。离心分离，吸取清液并滴入数滴0.1mol/L AgNO3溶液。观察并比较离心分离前后所生成的沉淀颜色有何不同。（五）沉淀的溶解和转化mol/L BaCl2溶液，加入3滴饱和(NH4)2C2O4溶液，观察沉淀的生成。离心分离，弃去溶液，在沉淀物上逐滴加入6mol/L HCl溶液，振荡、搅拌，有什么现象？写出反应方程式，说明为什么？mol/L AgNO

7、3溶液，加入2滴1mol/L NaCl溶液，观察沉淀的生成。再逐滴加入6mol/L NH3·H2O溶液，有什么现象？写出反应方程式，说明为什么？mol/L AgNO3溶液，加入4滴1mol/L Na2S溶液，观察沉淀的生成。离心分离，弃去溶液，在沉淀物上逐滴加入6mol/L HNO3溶液，并加热，有什么现象？写出反应方程式，说明为什么？4.于离心试管中，加入5滴0.1mol/L Pb(NO3)2溶液，加入3滴1mol/L NaCl溶液，待沉淀完全后，离心分离，用蒸馏水洗涤一次。在沉淀中加入3滴0.1mol/L KI溶液，观察沉淀的转化和颜色的变化。按上述操作先后加入10滴饱和Na2SO4溶液、5滴0.5mol/L K2CrO4溶液、5滴1mol/L Na2S溶液，每加入一种新的溶液后，都必须观察沉淀的转化和颜色的变化。用上述生成物溶解度数据解释实验中出现的现象，总结沉淀转化的条件。四、存在的问题与注意事项1.试管操作中“量”的概念。2.沉淀的洗涤、转移、溶解等基本操作。3.高速离心机的使用。五、思考题1.已知H3PO4，NaH2PO4，Na2HPO4和Na3PO4，四种溶液的物质的量浓度相同，它们依次分别显酸性，弱酸性，