離解平衡實(shí)驗(yàn)報(bào)告及圖片稻谷書苑

1、2014.11.10離解平衡 | ac41成績(jī)西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 課 程：無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)名稱： 解離平衡 第 1 頁(yè)共 7 頁(yè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.加深理解銅離子效應(yīng)、鹽類水解平衡及其移動(dòng)等基本原理和規(guī)律；2.學(xué)習(xí)緩沖溶液的配置方法，并試驗(yàn)器緩沖作用；3.學(xué)會(huì)弱酸或弱堿解離平衡常數(shù)的測(cè)量方法；4.學(xué)習(xí)使ph計(jì)測(cè)定溶液ph的方法；二、實(shí)驗(yàn)原理弱電解質(zhì)在水中存在解離平衡，如醋酸hac為弱電解質(zhì)，其水溶液存在下列平衡：hac = h+ + ac起始濃度(mol/l) c 0 0平衡濃度(mol/l) c-c c c 為解離度,則hac的解離平衡常數(shù)k為：ka =若已知弱電解質(zhì)的初始濃度并測(cè)量出解離平

2、衡時(shí) 氫離子濃度,可計(jì)算出弱電解質(zhì)的解離平衡常數(shù)。弱電解質(zhì)溶液中加入含有相同離子的另一強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，弱電解質(zhì)的解離程度降低的效應(yīng)稱為同離子效應(yīng)。鹽類水解可改變?nèi)芤旱膒h值，因?yàn)樗鈺r(shí)可釋放出h+和oh-生成弱電解質(zhì)。如bicl3固體溶于水時(shí)就能產(chǎn)生biocl白色沉淀，同時(shí)溶液酸性增強(qiáng)。bicl3 + h2o 2hcl + biocl緩沖溶液指的是弱酸（堿）及其鹽的混合溶液，當(dāng)將其稀釋或其中加入少量的酸或堿時(shí)，溶液的ph值改變或減少。緩沖溶液的ph值（以hac和naac為例）可用下式計(jì)算：ph= ka - -lgc(酸)、c（鹽）、c（hac）、c(ac- )均指平衡時(shí)的物質(zhì)的濃度三、實(shí)驗(yàn)用品儀器

3、：ph計(jì)及ph電極，量筒（25ml，6個(gè)），點(diǎn)滴板，燒杯（50ml，4個(gè)），試管，酸式滴定管（2個(gè)），碎濾紙，ph試紙，ph為6.86的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，酒精燈，試管夾，鐵架臺(tái)，研缽，膠頭滴管，漏斗，紗布，花瓣，植物葉子，酒精溶液(乙醇與水的體積比為1：1)，玻璃棒試劑：hcl(0.1 mol/l,1.0 mol/l,2.0 mol/l), hac(0.1mol/l ,1mol/l ,0.2mol/l標(biāo)準(zhǔn)溶液), naoh(0.1mol/l), nh3h2o(0.1 mol/l,1.0 mol/l), nacl(0.1 mol/l), naac(0.1 mol/l,1mol/l), na2co（0

4、.1 mol/l), nahco3(0.5 mol/l), nh4cl(0.1 mol/l,1 mol/l), al2(so4)3(0.1mol/l),fe(no3)3(0.1mol/l),bicl3(0.1mol/l),crcl3(0.1mol/l),hac(0.1 mol/l), nh4ac,hcl(2 mol/l),nh4ac,甲基橙，酚酞四、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.同離子效應(yīng)在裝有2ml0.1 mol/lhac溶液試管中加入12滴甲基橙指示劑，搖勻，觀察溶液的顏色。然后分在兩支試管中，一支試管做對(duì)比另一支試管另一支管中加入少量固體nh4ac，振蕩溶解，觀察兩支試管種溶液顏色變化。 -實(shí)驗(yàn)

5、操作現(xiàn)象（如圖）解釋2ml 0.1 mol/l hac12滴甲基橙指示劑溶液呈紅色hac發(fā)生解離，解離出h+,使溶液顯酸性取1中溶液加入少量nh4ac固體溶液變棕黃色ac-增加，使得加入固體的試管中hac= h+ac解離程度降低2.鹽類水解平衡及其移動(dòng)1）.用ph試紙分別檢驗(yàn)0.1 mol/l的naac、nh4cl、nacl溶液和去離子水的ph值,將結(jié)果與計(jì)算值比較,觀察溶液顏色的變化。-實(shí)驗(yàn)操作測(cè)量值計(jì)算值解釋0.1 mol/lnaac89.37naac是強(qiáng)堿弱酸鹽，水解顯堿性0.1 mol/l nh4cl64.62nh4cl是強(qiáng)酸弱堿鹽，水解顯酸性0.1 mol/lnacl77nacl是強(qiáng)

6、酸和強(qiáng)堿鹽，溶液中離子不發(fā)生水解 去離子水62）.溫度,溶液酸度對(duì)水解平衡的影響在試管中加入2ml 1.0 mol/lnaac溶液和一滴酚酞溶液，搖勻,觀察溶液顏色。將溶液加熱，觀察溶液顏色的變化。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋2ml 1.0 mol/lnaac溶液一滴酚酞溶液加熱前溶液為粉紅色，加熱后溶液變紫紅色隨著溫度升高，ac-的水解程度升高，溶液的增大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖：開始時(shí)，加熱后在兩支試管中分別加入2ml去離子水和3滴 0.1mol/lfe(no3)3 溶液，搖勻。將一支試管用小火加熱，觀察溶液顏色變化。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋2ml去離子水和3滴 0.1mol/lfe(no3)3 溶液加熱了的那支

7、試管溶液顏色顯得棕黃色，顏色明顯且較深，而未加熱的那只試管中顏色不太明顯溶液中有反應(yīng)：fe3+3h2o=fe(oh)3+3oh-加熱使得反應(yīng)平衡向右移動(dòng)，從而使得溶液顏色加深3）.溶液酸度對(duì)水解平衡的影響在試管中加入0.1mol/lbicl3溶液1滴，加入2ml去離子水，觀察溶液有何變化。再駐地加入2mol/lhcl溶液，觀察現(xiàn)象。當(dāng)沉淀剛剛消失后，再加水稀釋又有何變化。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋0.1mol/l bicl3溶液1滴2ml去離子水有白色沉淀生成溶液中bi3+發(fā)生水解生成沉淀待中穩(wěn)定后，加入2mol/l hcl白色沉淀消失加酸后與白色沉淀反應(yīng)，致白色沉淀消失待中穩(wěn)定后加水稀釋又有白色沉

8、淀生成加水稀釋后，bi3+的水解程度增大，發(fā)生水解又生成 白色沉淀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： hcl水 4).能水解鹽類間的的相互作用在裝有1ml 0.1mol/lal2(so4)3溶液的試管中，加入1ml 0.5 mol/lnahco3溶液1ml,觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋1ml 0.1mol/lal2(so4)3溶液1ml 0.5 mol/lnahco3溶液溶液成白色渾濁狀態(tài)，并有大量氣泡產(chǎn)生al3+與hco3-發(fā)生雙水解。在試管中加入0.1mol/l crcl3 1ml，加入1ml 0.1mol/lna2co3溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋1ml 0.1mol/l crcl31ml 0.1

9、mol/lna2co3溶液變藍(lán)黑色cr3+與co32-發(fā)生雙水解，相互促進(jìn)水解反應(yīng)在試管中加入1ml 1mol/lnh4cl，再加入1ml 1mol/lna2co3溶液，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放置于管口，試管微微加熱，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋1ml 1mol/lnh4cl1ml 1mol/lna2co3置于試管口的紅色石蕊試紙變藍(lán)nh4+與 co32-發(fā)生雙水解，加熱逸出nh3與潤(rùn)濕石蕊試紙生成nh3h2o,顯堿性，使石蕊試紙變藍(lán)3.緩沖溶液1).緩沖溶液的配置及其ph值的測(cè)定按表中所給數(shù)據(jù)配制4種緩沖液，并用ph計(jì)測(cè)定其ph值，記錄測(cè)定結(jié)果，將計(jì)算值與測(cè)定結(jié)果相比較。編號(hào)配制溶液(用量筒

10、各取15ml)ph測(cè)定值ph計(jì)算值1nh3h2o(1.0mol/l)+nh4cl(0.1 mol/l)10.1610.252hac(0.1 mol/l)+naac(1.0 mol/l)5.725.743hac(1.0 mol/l)+naac(0.1 mol/l)4.003.744(25ml)hac(0.1 mol/l)+naac(0.1 mol/l)4.604.742).檢驗(yàn)溶液的緩沖作用在上面配制的已測(cè)定ph值得第4號(hào)緩沖溶液中加入0.10mol/lhcl溶液0.5ml（約10滴），混勻，用ph計(jì)測(cè)定其ph值。再加入0.1 mol/lnaoh溶液1.0ml（約20 滴），混勻，用ph計(jì)測(cè)定其

11、ph值，記錄結(jié)果并與計(jì)算值進(jìn)行比較。編號(hào)4號(hào)緩沖液ph測(cè)定值ph計(jì)算值5先加入0.5ml 0.1 mol/l hcl3.674.726后加入1.0ml 0.1 mol/l naoh3.704.77 于另一燒杯中加入10ml去離子水，加入0.10 mol/lhcl溶液0.5ml，攪拌均勻，用ph計(jì)測(cè)帝國(guó)其ph 值，再加入0.10mol/lnaoh溶液1ml,攪拌均勻，用ph計(jì)測(cè)定其ph值。編號(hào)去離子水ph測(cè)定值ph計(jì)算值5先加入0.5ml 0.1 mol/l hcl2.562.36后加入1.0ml 0.1 mol/l naoh6.8411.6ph計(jì)的操作使用：緩沖溶液性質(zhì)總結(jié)：由以上結(jié)果可以看出

12、，緩沖溶液和去離子水相比，可以使溶液的ph值保持穩(wěn)定，不使其發(fā)生太大的變化，保持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。4.hac理解平衡常數(shù)的測(cè)量1).不同濃度的醋酸溶液的配制：在4支干燥的100ml燒杯中，用酸式滴定管分別加入已標(biāo)定的醋酸溶液48.00ml、24.00ml、6.00ml、2.00ml,注意接近所要刻度時(shí)應(yīng)一滴一滴地加入，然后，從另一盛有等離子水的滴定管（酸式或堿式均可）往燒杯中加入0.00ml、24.00ml、42.00ml、46.00ml去離子水（使溶液的體積均為48.00ml）,混勻，求出醋酸溶液的精確濃度。ph值得測(cè)定:用ph計(jì)分別測(cè)定上述各種濃度醋酸溶液的ph值(由稀到濃)，記錄各分溶

13、液的ph值及實(shí)驗(yàn)室的溫度，計(jì)算各溶液中醋酸的電離度及其電離常數(shù)。編號(hào)c(hac)/(mol/l)ph測(cè)定值電離度電離常數(shù)k10.12.423.8%1.5x10-420.052.506.3%1.53x10-430.01252.8810.5%1.55x10-440.00423.1417.2%1.51x10-45.趣味實(shí)驗(yàn)自制指示劑：由于許多植物的花、果、莖、葉都含有色素，這些色素在酸性溶液或堿性溶液離顯示不同的顏色，可以用作酸堿指示劑。首先，制備花瓣色素的酒精溶液:取一些花瓣（或植物葉子、蘿卜等），在研缽中搗爛，加入5ml酒精溶液，攪拌。用四層紗布過(guò)濾（由于條件限制用濾紙），所得濾液裝入試管中待用。然后，在點(diǎn)滴板的孔穴中分別滴入 一些稀鹽酸、稀naoh溶液、蒸餾水、三滴花瓣色素的酒精溶液。觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：稀鹽酸加入綠葉色素的酒精溶液后變?yōu)辄S綠色，加入naoh溶液變黃色，加入蒸餾水變淡綠色。解釋：由于綠葉中含有色素，這些綠葉色素在酸堿中顯不同的顏色，則可以作為指示劑，但是其本身有顏色，可能會(huì)對(duì)于結(jié)果的判定造成影響。六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1.在鹽類水解平衡及其移動(dòng)第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，用ph試紙測(cè)定各種試劑的ph時(shí)，與計(jì)算值比較偏差較大，說(shuō)明自己還不能準(zhǔn)確熟練的運(yùn)用ph試紙測(cè)量溶液ph值。2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有加熱操作，加熱操作造成的實(shí)驗(yàn)室安全事故在實(shí)驗(yàn)室比較頻發(fā)，加熱前應(yīng)保持試管外壁干燥，加