实验九电离平衡与沉淀溶解平衡

1、实验九实验九 电离平衡与沉淀溶解平衡电离平衡与沉淀溶解平衡 本实验每人一组单独操作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无机及分析化学理论课课本寻找答案和寻找答案和解释，理论联系实际；本实验中的各种解释，理论联系实际；本实验中的各种公式暂时不做过多解释，在理论课上寻公式暂时不做过多解释，在理论课上寻找答案和推导过程。找答案和推导过程。二、实验原理二、实验原理1. 不同酸、碱溶液不同酸、碱溶液 pH 的测定的测定0.1 mol L-1 HCl, 是是强强电解质，理论电解质，理论 pH = 1,0.1 mol L-1 HAc,

2、是是弱弱电解质，理论电解质，理论 pH = 4,0.1 mol L-1 NH3H2O 是是弱弱碱碱, 理论理论 pH = 10,0.1mol L-1 NaOH 是是强强碱，理论碱，理论 pH = 13。一、实验目的一、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。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。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。掌握溶度积的规则，学习固液分离的原理和方法。2. 同离子效应同离子效应（1）0.1 mol L-1 HAc 的的 pH = 4。甲

3、基橙在甲基橙在 pH 3.1 显红色显红色, pH 3.1 4.4 显显橙色橙色，pH 4.4 显黄色显黄色。所以，此时甲基。所以，此时甲基橙显橙色。加橙显橙色。加 NaAc 后使后使 pH 变大变大, 所以甲所以甲基橙变黄色。基橙变黄色。（2）0.1 mol L-1 NH3H2O 的的 pH = 10。酚酞在酚酞在 pH 8.0 无色无色，pH 8.0 9.6 粉红色粉红色,pH 9.6 为为红色红色。所以。所以, 此时酚酞为红色。此时酚酞为红色。加加 NH4Cl 后使后使酸性增强酸性增强，pH 变小，所以红变小，所以红色变浅、甚至消失。色变浅、甚至消失。3. 缓冲溶液缓冲溶液弱酸及其共轭碱

4、（如弱酸及其共轭碱（如 HAc - NaAc）, 弱碱及其共轭酸弱碱及其共轭酸（如（如 NH3H2O - NH4Cl）具有抵抗外加酸碱而保持）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。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，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。而造成的。配制缓冲溶液和计算缓冲溶液的配制缓冲溶液和计算缓冲溶液的 pH 时，根时，根据下式计算据下式计算 由此算得本实验中加

5、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 可配得可配得 pH = 4.0 的缓冲溶液的缓冲溶液 10 mL。非缓冲溶液（如稀非缓冲溶液（如稀 HCl）无缓冲作用。）无缓冲作用。 )()(lgppHrra共共轭轭碱碱共共轭轭酸酸ccK 4. 盐类的水解盐类的水解（1）强酸强碱盐强酸强碱盐（如（如 NaCl）、）、弱酸弱碱盐弱酸弱碱盐（如（如 NH4Ac）的溶液呈）的溶液呈中性中性；强酸弱碱盐强酸弱碱盐(如如 NH4Cl)水解呈水解呈酸性酸性，强碱弱强碱弱酸盐酸盐(如如 NaAc, Na2CO3等等)水解呈水解呈碱性碱性。（2

6、）Sb3+ 水解式：水解式： SbCl3 + H2O SbOCl+ 2HCl加加 HCl 使以上使以上平衡左移平衡左移，沉淀消失；，沉淀消失；加水稀释使以上加水稀释使以上平衡右移平衡右移，沉淀重新生成。，沉淀重新生成。 一氯一氧化锑一氯一氧化锑(3) Fe3+ 的水解：的水解： Fe(H2O)63+ + H2O Fe(OH)(H2O)52+ + H3O+ 黄色黄色 加酸使以上加酸使以上平衡左移平衡左移，故黄色，故黄色变浅变浅。加热促进水解，使以上加热促进水解，使以上平衡右移平衡右移，故颜色，故颜色加深加深。5. 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解（1）Cl- + Ag+ = AgCl( (白色白

7、色) )滴加滴加 NH3H2O 时，时， AgCl + 2NH3致使沉淀溶解。致使沉淀溶解。 Ag(NH3)2+ + Cl-（2） Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2 (白色白色)加加 HCl 与与 OH- 生成水，使以上平衡生成水，使以上平衡左移左移，沉淀，沉淀溶解。溶解。加加 NH4Cl 后后 + H2O NH3 + H3O+ H3O+ + OH- 2H2O使生成使生成 Mg(OH)2的平衡的平衡左移左移，致使致使 Mg(OH)2溶解。溶解。 4NH6. 分步沉淀和沉淀转化分步沉淀和沉淀转化（1）Cl- 和和 但但 AgCl 沉淀所沉淀所需的需的 Ag+ 浓度小浓度小，Ag2CrO4(

8、砖红色砖红色)所需的所需的 Ag+ 浓度大浓度大，所以所以先生成白色先生成白色 AgCl ，后生成砖红色的后生成砖红色的Ag2CrO4 显然，最后得到的沉淀中仍有显然，最后得到的沉淀中仍有 AgCl 沉淀。这可以沉淀。这可以通过向沉淀混合物中通过向沉淀混合物中加加 HNO3 后后 Ag2CrO4 溶解而氯化银溶解而氯化银不溶不溶（留下白的沉淀）得以证实。（留下白的沉淀）得以证实。 （2）Pb2+ + 2Cl- = PbCl2(白色白色) + S2- | PbS（黑色黑色）生生成成沉沉淀淀。都都能能和和 AgCrO24（3）2Cl- + 2Ag+ = 2AgCl（白色）（白色） +（砖红色）（砖

9、红色） 4224CrOAgAg2CrO 24CrO（砖红色）（砖红色） 42CrOAgAgCl 沉淀不能转化为沉淀不能转化为 Ag2CrO4 沉淀。沉淀。 + 2Cl- |2AgCl（白色）（白色）Ag2CrO4 沉淀能转化沉淀能转化为为 AgCl 沉淀。沉淀。三、有关实验操作三、有关实验操作1. 试管试管滴加试剂滴加试剂滴管要垂直，以保滴管要垂直，以保证滴加体积的准确。证滴加体积的准确。试管振荡试管振荡拇指和食指拿试管中上部拇指和食指拿试管中上部, 试试管略微倾斜管略微倾斜, 手腕用力左右振手腕用力左右振荡或用中指轻轻敲打试管。荡或用中指轻轻敲打试管。加热试管中的液体加热试管中的液体1. 试

10、管中所盛液体量试管中所盛液体量不超不超 过试管高度的过试管高度的 1 / 3 。2. 用试管夹用试管夹夹住试管中上夹住试管中上 部部(离管口离管口 1 / 4 处处)。3. 试管稍微倾斜，先加热试管稍微倾斜，先加热液体的中上部，再慢慢往液体的中上部，再慢慢往下移动加热下部，并不时下移动加热下部，并不时地移动或振荡。地移动或振荡。不要集中不要集中加热某一部分加热某一部分(液体易冲出液体易冲出)。4.试管口不要朝向有人处。试管口不要朝向有人处。离心试管离心试管(底部呈锥形的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

11、萃取。成和沉淀颜色的变化，还可进行溶剂萃取。离心管离心管不能直接在火上加热不能直接在火上加热，应放在，应放在水浴水浴上加热上加热。 1. 若有若有多个多个离心管中的溶液离心管中的溶液需离心分离，应放在需离心分离，应放在对称的对称的套管套管中且中且重量应相近重量应相近。若。若只只有一支有一支离心管中的溶液需离离心管中的溶液需离心分离则心分离则应取一支装入等量应取一支装入等量水的离心管放入其对称水的离心管放入其对称位置。位置。目的是目的是保持离心机的平衡保持离心机的平衡，避免转动时发生震动，损坏，避免转动时发生震动，损坏离心机。离心机。2. 启动离心机时应启动离心机时应由慢速开始由慢速开始, 待运

12、转待运转平稳后再加快平稳后再加快。3. 转速一般转速一般不超过不超过 2000 r / min（即不超过刻度（即不超过刻度20），离心），离心3 4 min。4. 关机后，应待离心机关机后，应待离心机转动自行停止转动自行停止，然后取出试管。，然后取出试管。2. 离心机离心机常用的电动离心机常用的电动离心机使用方法使用方法然后盖上盖子。然后盖上盖子。四、四、 实验步骤实验步骤按按 p9092 “四、实验步骤四、实验步骤”进行。进行。部分同学从第一个实验开始做，另一部分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

13、误时间。时使用同一试剂，减少延误时间。 五、注意事项五、注意事项1、1 mL 试剂取用时，可以用量杯量，也可以用试剂取用时，可以用量杯量，也可以用滴管滴滴管滴2025滴即可。滴即可。2、注意性质实验报告格式，参考、注意性质实验报告格式，参考性质实验的性质实验的报报告格式告格式 。3、取用固体药品向试管里加入时应该、取用固体药品向试管里加入时应该用一纸条用一纸条向里加向里加，不能直接用药匙往里倒入；滴管不要乱，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，取完液体药品后滴管立即放回原处放回原处，以防止，以防止药品污染。药品污染。4、为了方便实验顺利进行，一组从前向后做，、为了方

14、便实验顺利进行，一组从前向后做，另一组从后向前做。另一组从后向前做。5、注意酒精灯使用。注意、注意酒精灯使用。注意AgNO3有强氧化性有强氧化性，使用时注意不要溅到身上，手上。使用时注意不要溅到身上，手上。六、思考题六、思考题1将将10ml 0.2mol/L的的NaAc溶液和溶液和10ml 0.2mol/L的的HCl溶液混合，所得溶液是否具有缓溶液混合，所得溶液是否具有缓冲能力？将冲能力？将10ml 0.2mol/L的的HaAc溶液和溶液和10ml 0.1mol/L的的NaOH溶液混合，所得溶液是否具有溶液混合，所得溶液是否具有缓冲能力？缓冲能力？答：前者没有，后者有。答：前者没有，后者有。2

15、沉淀生成的条件是什么？欲使沉淀溶解有哪沉淀生成的条件是什么？欲使沉淀溶解有哪几种方法？几种方法？答：答：QKsp。沉淀溶解方法：生成弱电解质；。沉淀溶解方法：生成弱电解质；氧化还原反应；生成配合物。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？、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是弱酸碱平衡影响pH 。4、如何抑制和促进水解？、如何抑制和促进水解？答：答：1）温度：盐的水解是吸热反应，因此升高温度水）温度：盐的水解是吸热反应，因此升高温度水解程度增大。解程度增大。 2）浓度：盐浓度越小，水解程度越大；）浓度：盐浓度越小，水解程度越大； 盐浓度越大，盐浓度越大，水解程度越小。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）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，使平衡向水解方的盐