实验四电解质溶液

实验四电解质溶液一、实验目的认识强弱电解质电离的差别及同离子效应。学习缓冲溶液的配制方法及其性质。熟习难溶电解质的积淀溶解平衡及溶度积原理的应用。学习离心计、酸度计、pH试纸的使用等基本操作。二、实验原理弱电解质的电离平衡及同离子效应对于弱酸或弱碱AB，在水溶液中存在以下平衡：ABA++B-，各物质浓度关系知足K?=[A+]·[B-]/[AB]，K?为电离平衡常数。在此平衡系统中，若加入含有同样离子的强电解质，即增添A+或B-离子的浓度，则平衡向生成AB分子的方向搬动，使弱电解质的电离度降低，这类效应叫做同离子效应。2.缓冲溶液由弱酸及其盐（如HAc-NaAc）或弱碱及其盐（如NH3·H2O-NH4Cl）组成的混杂溶液，能在必然程度上抗衡外加的少量酸、碱或水的稀释作用，而自己的pH值变化不大，这类溶液叫做缓冲溶液。3.盐类的水解反应盐类的水解反应是由组成盐的离子和水电离出来的H+或OH-离子作用，生成弱酸或弱碱的过程。水解反应经常使溶液显酸性或碱性。如：弱酸强碱盐（碱性）、强酸弱碱盐（酸性）、弱酸弱碱盐（由生成弱酸弱碱的相对强弱而定）。平时加热能促进水解，浓度、酸度、稀释等也会影响水解。积淀平衡（1）溶度积在难溶电解质的饱和溶液中，未溶解的固体及溶解的离子间存在着多相平衡，即积淀平衡。Ksp?表示在难溶电解质的饱和溶液中，难溶电解质的离子浓度（以其化学计量数为幂指数）的乘积，叫做溶度积常数，简称溶度积。依据溶度积规则可以判断积淀的生成和溶解。若以Q表示溶液中难溶电解质的离子浓度（以其系数为指数）的乘积，那么，溶液中Q>Ksp?有积淀析出或溶液过饱和；Q=Ksp?溶液恰好饱和或达到积淀平衡；Q<Ksp?溶液无积淀析出或积淀溶解。2）分步积淀有两种或两种以上的离子都能与加入的某种试剂（积淀剂）反应生成难溶电解质时，沉淀的先后序次决定于所需积淀剂离子浓度的大小，需要积淀剂离子浓度较小的先积淀，积淀剂离子浓度较大的后积淀，这类现象叫做分步积淀。

需要3）积淀的转变把一种难溶电解质转变为另一种难溶电解质，即把一种积淀转变为另一种积淀的过程叫积淀的转变。一般来说，溶度积较大的难溶电解质简单转变为溶度积较小的难溶电解质。三、仪器和试药仪器：试管、烧杯、量筒、洗瓶、玻璃棒、酒精灯（或水浴锅）、pH计。试药：HCl(0.1,1,6mol·L-1)、HAc(0.1,1mol·L-1)、NaOH(0.1,1mol·L-1)、NH3·H2O-1-1-1-1,固体)、Na2S（-1(2molL·)、NaCl(0.1molL·)、Na2CO3(0.1molL·)、NaAc(1molL·0.1molL·）、KI(0.001,0.1mol-1)、·K-1-1-1L2CrO4(0.1molL·)、MgCl2(0.1molL·)、Al2(SO4)3(0.1molL·)、ZnSO4-1-1-1、Pb(NO3)2(0.001,0.1mol-1(0.1molL·)、CuSO4(0.1molL·)、MnSO4(0.1molL·)L)、·AgNO3-1(0.1,饱和溶液,固体)、Na3PO4-1-1(0.1molL·)、NH4Cl(0.1molL·)、Na2HPO4(0.1molL·)、-1、SbCl3（固体）、FeCl3（固体）、标准缓冲溶液(pH=6.86,4.00)、锌粒NaH2PO4(0.1molL·)（固体）、酚酞溶液（1%）、甲基橙（0.1%）、pH试纸。四、实验内容强弱电解质溶液的比较用pH试纸分别测定HAc(0.1mol·L-1-1）溶液的pH值。尔后在两支试)、HCl（0.1molL·管中分别加入1mL上述溶液，再各加入一小颗锌粒并加热，察看哪支试管中产生氢气的反应比较强烈。同离子效应1）在两支试管中，各加1mL0.1mol·L-1HAc溶液和1滴甲基橙指示剂，摇匀，察看溶液颜色；在一支试管中加入少量NaAc固体，振荡使之溶解，察看溶液颜色有何变化，与另一支试管溶液进行比较，指出同离子效应付电离度的影响。（2）在两支小试管中，各加5滴0.1mol·L-1MgCl2溶液，在此中一支试管中再加入5滴饱和NH4Cl溶液，尔后在两支试管各加入5滴2mol·L-1NH3·H2O溶液，察看两支试管发生的现象，写出有关反应方程式并说明原由。3.缓冲溶液的配制和性质1）按说明书配制标准缓冲溶液（pH=6.86,4.00），并学习pH计的使用方法。2）在两个小烧杯中，各加入30mL蒸馏水，用pH试纸和pH计测定其pH值，再分别加入5滴1mol·L-1HCl和5滴1mol·L-1NaOH溶液，搅拌平均，分别用pH试纸和pH计测定溶液的pH值。3）在一个烧杯中，加入1mol·L-1HAc及1mol·L-1NaAc溶液各50mL(用量筒)，玻棒搅匀，配制成HAc-NaAc缓冲溶液。用pH试纸和pH计分别测定溶液的pH值，并与计算值比较。（4）取3个烧杯，各加入30mL该缓冲溶液，先用pH计分别测定在一个烧杯中加入1滴、10滴1mol·L-1HCl后各溶液的pH值，用同法测定在另一个烧杯中加入1滴、10滴1mol·L-1NaOH溶液后各溶液的pH值，在第三个烧杯中加入1滴、10滴蒸馏水后各溶液的pH值，将测得结果与本来缓冲溶液的pH值比较，总结缓冲溶液的性质。4.盐类水解反应及其影响要素（1）盐的水解与溶液的酸碱性①取3支小试管，分别加入5滴0.1mol·L-1NaCl、Na2CO3及Al2(SO4)3溶液，用玻棒蘸取少量溶液在pH试纸上测定溶液的酸碱性。写出水解的离子方程式，并讲解。②用pH试纸分别测定0.1mol·L-1Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4溶液的酸碱性，并说明原由。（2）影响盐类水解反应的要素①温度取两支试管，分别加入5滴1mol·L-1NaAc溶液和5滴蒸馏水，并各加入1滴酚酞溶液，将此中一支试管用酒精灯（或水浴）加热，察看颜色变化，冷却后颜色又怎样？讲解原由。②酸度将少量FeCl3、SbCl3固体（火柴头大小即可）置于一个小试管中，加入1mL蒸馏水，有何现象产生？用pH试纸测定溶液的酸碱性。再向试管中加入几滴6mol·L-1HCl,察看积淀可否溶解？最后将所得溶液再加入2mL蒸馏水稀释，又有什么变化？讲解现象并写出有关反应方程式。③互相水解在2支试管中，分别加入1mL0.1mol·L-1Na2CO3及1mL0.1mol·L-1Al2(SO4)3溶液，先用pH试纸分别测定溶液的pH值，尔后将两者混杂，察看现象并写出有关反应的离子方程式。5.溶度积规则的应用（1）积淀的生成①取一支试管，加入10滴0.1mol·L-1Pb(NO3)2溶液，再迟缓加入10滴0.1mol·L-1KI溶液，察看积淀的生成和颜色。②取另一支试管，加入10滴0.001mol·L-1Pb(NO3)2溶液，再迟缓加入10滴0.001mol·L-1KI溶液，察看有无积淀的生成？试以溶度积规则讲解上述现象。③试设计实验，比较ZnS、CuS、MnS几种硫化物难溶盐溶解度的大小。（2）积淀的溶解在一支离心试管中，加入5滴0.1mol·L-1AgNO3溶液和2滴0.1mol·L-1NaCl溶液混杂，察看现象，离心沉降，弃去上层清液，向积淀中滴加2mol·L-1NH3·H2O溶液，察看原有积淀可否溶解？讲解上述现象。（3）分步积淀在离心试管中，加入5滴0.1mol·L-1和2-1NaCl滴0.1molL·K2CrO4溶液，用蒸馏水稀释至1mL，摇匀，逐滴加入0.1mol·L-1AgNO3溶液，边加边振摇，当砖红色积淀转变为白色沉淀转变较慢时，离心沉降，察看生成积淀的颜色。再向清液中滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液，又有何现象？讲解现象，写出相应方程式。（4）积淀的转变在一支离心试管中，加入5滴0.1mol·L-1AgNO3溶液和2滴0.1mol·L-1NaCl溶液混杂，察看现象，离心沉降，弃去上层清液，向积淀中滴加0.1mol·L-1KI溶液并搅拌，察看积淀的颜色变化并写出有关反应方程式。五、注意事项用pH试纸测定溶液的pH值时，不行将pH试纸投入待测溶液中测试。使用离心计时要注意保持平衡，转速调整不要过猛，停止时不要立刻打开机盖。实验时要注意试剂用量，不然可能察看不到现象。注意固体、液体取用的正确操作，