实验二电离平衡与沉淀反应

1、实验五 电离平衡与沉淀反应实验目的:通过实验，理解电离平衡、水解平衡、沉淀平衡和同离子效应的基本原理；学习缓冲溶液的配制方法；掌握沉淀的生成、溶解和转化的条件；掌握离心机的使用方法。实验原理: 弱电解质在水溶液中仅部分电离，它们的电离过程是可逆的，存在着未电离的分子与电离出来的离子间的电离平衡，例如醋酸(HAc)：HAC H+ + Ac 1. 电离平衡2. 同离子效应 弱电解质溶液中，加入含有与弱电解质相同离子的另一强电解质时，使弱电解质的电离程度减小，这种效应为同离子效应。 弱酸（碱）及其盐的混合液在一定的程度上可抵抗外来的少量的酸、碱或稀释作用，使溶液的pH值改变很小，这种溶液叫缓冲溶液。

2、3. 缓冲溶液 弱酸及其盐(如HAc-NaAc、H2CO3-NaHCO3)、多元弱酸酸式盐及其次级盐(NaH2PO4-Na2HPO4、NaHCO3-Na2CO3)、弱碱及其盐(NH3H2O-NH4Cl)都有缓冲作用。 盐的离子与溶液中水电离出的H+离子或OH-离子作用产生弱电解质的反应，叫做盐的水解。缓冲溶液的pH值(以HAc和NaAc为例)可用下式计算：)Ac()HAc(lgp)()(lgppHaaccKccK盐酸4. 水解平衡 沉淀平衡是在难溶电解质的饱和溶液中，未溶解的难溶电解质和溶液中相应的离子之间建立了多相离子平衡。 沉淀溶解 AmBn(s)mAn+(aq) + nBm- Ksp(A

3、mBn) = An+m Bm-nKsp(AmBn)称为溶度积，在一定温度下，AmBn饱和溶液中，Ksp(AmBn)为一常数。An+， Bm-分别表示达到平衡时两种离子的浓度。 5. 沉淀溶解平衡 将任意溶液中实际离子浓度的幂次方乘积定义为离子积，用Q表示 Q = An+m Bm-n 那么离子积Q与溶度积Ksp之间有以下关系，称溶度积规则： QKsp 过饱和溶液，可能析出沉淀； QKsp 饱和溶液，处于沉淀溶解平衡； QKsp 不饱和溶液，沉淀溶解。所以，增加沉淀剂离子浓度，使QKsp即可析出沉淀；减少溶液中离子的浓度，使其QKsp即可使沉淀溶解。 在一定条件下，如果溶液中含有多种离子，且都能与

4、所加沉淀剂反应生成沉淀，形成沉淀物的溶解度又相差较大，在这种情况下向溶液中缓缓加入沉淀剂，Q先达到Ksp的化合物首先析出，这种先后沉淀的过程称为分步沉淀，在实际工作中常利用分步沉淀进行离子间的分析和分离。 在含有沉淀的溶液中，加入适当的试剂，使之与某一离子结合生成另一种更难溶的沉淀，这一过程称为沉淀的转化。 离心机 使用时，将装试样的离心管放在离心机的套管中，几个离心管放在对称的位置上，如果是单数个试样，则在对称的位置上放一支离心管，管内装等量的水。放好离心管后，应盖好盖子。先慢速后加速，停止时应逐步减速，最后任其自行停下，决不能用手强制它停止。实验内容:实验步骤实验 现象 解释和结论一一.

5、.同离子效应同离子效应1. 1mL 0.1molL-1 HAc+1滴甲基橙 1mL 0.1molL-1 HAc+1滴甲基橙+少量NaAc(s) 2. 5滴 0.1molL-1 MgCl2 +5滴2molL-1 NH3H2O 5滴0.1molL-1 MgCl2+5滴 饱和NH4Cl + 5滴2molL-1 NH3H2O二二. .缓冲溶液的配制和缓冲溶液的配制和性质性质1. 8.5mL 1molL-1HAc+1.5mL 1molL-1 NaAc组成缓冲溶液，用pH试纸测其pH值。 2. 5mL缓冲溶液+1滴1molL-1HCl，测其pH值。 5mL缓冲溶液+1滴1molL-1NaOH，测其pH值。

6、 3. 测蒸馏水的pH值; 5mL蒸馏水 +1滴1molL-1HCl，测其pH值； 5mL蒸馏水 +1滴1molL-1NaOH，测其pH值 三三. .盐的水解盐的水解1. 用pH试纸试验0.1molL-1 Na2CO3， NaCl， Al2(SO4)3溶液的酸碱性2. 测定0.1molL-1 Na3PO4， Na2HPO4， NaH2PO4溶液的pH值3. BiCl3(s)+1mL蒸馏水，现象？酸碱性？加 6molL-1HCl，现象？再稀释，现象？四四. 溶度积原理的应用溶度积原理的应用(1) 沉淀的生成1mL 0.1molL-1 Pb(N03)2+1mL 0.1molL-1KI，有无沉淀？1

7、mL 0.001molL-1Pb(N03)2+1mL0.001molL-1KI，有无沉淀？(2)沉淀的溶解自行设计方案制取：CaC2O4、AgCl、CuS(1)用生成弱电解质的方法溶解CaC2O4沉淀(2)生成配离子的方法溶解 AgCl沉淀(3)用氧化还原的方法溶解CuS(3)分步沉淀0.5mL0.1molL-1 NaCl,+ 0.5mL0.05molL-1K2CrO4，逐滴加入0.1molL-1AgNO3，现象？解释 (4)沉淀的转化5滴0.1molL-1AgNO3+6滴0.1molL-1 NaCl，何颜色的沉淀？取沉淀+0.1molL-1 Na2S，现象？实验注意事项：1、取用试剂要看清标

8、签，滴头与滴瓶一一对应，不要放错。2、仔细观察实验现象。3、少量溶液与沉淀的分离用离心分离法，注意离心试管的对称放置。思思 考考 题：题：1、NaHCO3溶液是否具有缓冲能力？ 答：NaHCO3溶液具有缓冲能力。 HCO3- H+CO32- 加H+时，H+CO32- HCO3- 加OH-时，H+减少，HCO3-解离出H+来补充。2、试解释为什么、试解释为什么NaHCO3水溶液呈碱性，水溶液呈碱性，而而NaHSO4水溶液呈酸性？水溶液呈酸性？ 答：NaHCO3水溶液以水解为主： HCO3-+H2O H2CO3+OH- NaHSO4水溶液以电离为主： HSO4- SO42-+H+下次实验项目滴定操

9、作练习请预习:P107-110 P25-26 41-44实验内容:实验步骤实验 现象 解释和结论一一. .同离子效应同离子效应1. 1mL 0.1molL-1 HAc+1滴甲基橙 1mL 0.1molL-1 HAc+1滴甲基橙+少量NaAc(s)溶液呈红色溶液呈黄色 HAC H+AC- NaAC加入使溶液中AC-大大增加，由于同离子效应使上述平衡向左移动，H+减小，故甲基橙由红变黄。 2. 5滴 0.1molL-1 MgCl2 +5滴2molL-1 NH3H2O 5滴0.1molL-1 MgCl2+5滴 饱和NH4Cl + 5滴2molL-1 NH3H2O白色沉淀生成无沉淀生成NH3H2O N

10、H4+OH-Mg2+2OH-=Mg(OH)2 NH4Cl加入，由于同离 子 效 应 使 溶 液 中OH-减少，故Mg(OH)2不能生成。二二. .缓冲溶液的配制和缓冲溶液的配制和性质性质1. 8.5mL 1molL-1HAc+1.5mL 1molL-1 NaAc组成缓冲溶液，用pH试纸测其pH值。pH=4 4.0=4.74+lgVNaAc/VHAc VNaAc+V HAc=10mL由上述两式得： VHAc=8.5mL VNaAc=1.5mL 2. 5mL缓冲溶液+1滴1molL-1HCl，测其pH值。 5mL缓冲溶液+1滴1molL-1NaOH，测其pH值。 pH=4 pH=4 缓冲溶液中加入

11、少量酸或碱，溶液的pH值几乎没有变化。 3. 测蒸馏水的pH值; 5mL蒸馏水 +1滴1molL-1HCl，测其pH值； 5mL蒸馏水 +1滴1molL-1NaOH，测其pH值 pH =6 pH =2 pH =12 说明水没有缓冲性能 三三. .盐的水解盐的水解1. 用pH试纸试验0.1molL-1 Na2CO3， NaCl， Al2(SO4)3溶液的酸碱性碱性中性酸性 CO32-+H2O HCO3-+OH-NaCl=Na+Cl-Al3+3H2OAl(OH)3+3H+2. 测定0.1molL-1 Na3PO4， Na2HPO4， NaH2PO4溶液的pH值碱性碱性酸性PO43- +H2O HP

12、O42- +OHHPO42- +H2O H2PO4- +OHH2PO4- HPO42- +H+3. SbCl3(s)+1mL蒸馏水，现象？酸碱性？加 6molL-1HCl，现象？再稀释，现象？白色沉淀，酸性，加6molL-1HCl澄清。再稀释，又有沉淀SbCl3+H2OSbOCl+ HCl加6molL-1HCl，平衡左移。加水，平衡右移。四四. 溶度积原理的应用溶度积原理的应用(1) 沉淀的生成1mL 0.1molL-1 Pb(N03)2+1mL 0.1molL-1KI，有无沉淀？1mL 0.001molL-1Pb(N03)2+1mL0.001molL-1KI，有无沉淀？有沉淀生成无沉淀生成K

13、sp(PbI2)=1.3910-8Q=1.2510-4(Ksp)Q=1.2510-10(Ksp) (2)沉淀的溶解自行设计方案制取：CaC2O4、AgCl、CuS(1)用生成弱电解质的方法溶解CaC2O4沉淀(2)生成配离子的方法溶解 AgCl沉淀(3)用氧化还原的方法溶解CuS沉淀生成沉淀溶解AgNO3+NaClAgClCaCl2+(NH4)2C2O4CaC2O4CuSO4+Na2SCuSCaC2O4+2HCl=CaCl2+H2C2O4AgCl+2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2OCuS+10HNO3(浓)=8NO2Cu(NO3)2+H2SO4+4H2O(3)分步沉淀0.5mL0.1molL-1 NaCl,+ 0