實(shí)驗(yàn)二電離平衡與沉淀反應(yīng)

1、實(shí)驗(yàn)五 電離平衡與沉淀反應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過實(shí)驗(yàn)，理解電離平衡、水解平衡、沉淀平衡和同離子效應(yīng)的基本原理；學(xué)習(xí)緩沖溶液的配制方法；掌握沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化的條件；掌握離心機(jī)的使用方法。實(shí)驗(yàn)原理: 弱電解質(zhì)在水溶液中僅部分電離，它們的電離過程是可逆的，存在著未電離的分子與電離出來的離子間的電離平衡，例如醋酸(HAc)：HAC H+ + Ac 1. 電離平衡2. 同離子效應(yīng) 弱電解質(zhì)溶液中，加入含有與弱電解質(zhì)相同離子的另一強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，使弱電解質(zhì)的電離程度減小，這種效應(yīng)為同離子效應(yīng)。 弱酸（堿）及其鹽的混合液在一定的程度上可抵抗外來的少量的酸、堿或稀釋作用，使溶液的pH值改變很小，這種溶液叫緩沖溶液。

2、3. 緩沖溶液 弱酸及其鹽(如HAc-NaAc、H2CO3-NaHCO3)、多元弱酸酸式鹽及其次級(jí)鹽(NaH2PO4-Na2HPO4、NaHCO3-Na2CO3)、弱堿及其鹽(NH3H2O-NH4Cl)都有緩沖作用。 鹽的離子與溶液中水電離出的H+離子或OH-離子作用產(chǎn)生弱電解質(zhì)的反應(yīng)，叫做鹽的水解。緩沖溶液的pH值(以HAc和NaAc為例)可用下式計(jì)算：)Ac()HAc(lgp)()(lgppHaaccKccK鹽酸4. 水解平衡 沉淀平衡是在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，未溶解的難溶電解質(zhì)和溶液中相應(yīng)的離子之間建立了多相離子平衡。 沉淀溶解 AmBn(s)mAn+(aq) + nBm- Ksp(A

3、mBn) = An+m Bm-nKsp(AmBn)稱為溶度積，在一定溫度下，AmBn飽和溶液中，Ksp(AmBn)為一常數(shù)。An+， Bm-分別表示達(dá)到平衡時(shí)兩種離子的濃度。 5. 沉淀溶解平衡 將任意溶液中實(shí)際離子濃度的冪次方乘積定義為離子積，用Q表示 Q = An+m Bm-n 那么離子積Q與溶度積Ksp之間有以下關(guān)系，稱溶度積規(guī)則： QKsp 過飽和溶液，可能析出沉淀； QKsp 飽和溶液，處于沉淀溶解平衡； QKsp 不飽和溶液，沉淀溶解。所以，增加沉淀劑離子濃度，使QKsp即可析出沉淀；減少溶液中離子的濃度，使其QKsp即可使沉淀溶解。 在一定條件下，如果溶液中含有多種離子，且都能與

4、所加沉淀劑反應(yīng)生成沉淀，形成沉淀物的溶解度又相差較大，在這種情況下向溶液中緩緩加入沉淀劑，Q先達(dá)到Ksp的化合物首先析出，這種先后沉淀的過程稱為分步沉淀，在實(shí)際工作中常利用分步沉淀進(jìn)行離子間的分析和分離。 在含有沉淀的溶液中，加入適當(dāng)?shù)脑噭?，使之與某一離子結(jié)合生成另一種更難溶的沉淀，這一過程稱為沉淀的轉(zhuǎn)化。 離心機(jī) 使用時(shí)，將裝試樣的離心管放在離心機(jī)的套管中，幾個(gè)離心管放在對(duì)稱的位置上，如果是單數(shù)個(gè)試樣，則在對(duì)稱的位置上放一支離心管，管內(nèi)裝等量的水。放好離心管后，應(yīng)蓋好蓋子。先慢速后加速，停止時(shí)應(yīng)逐步減速，最后任其自行停下，決不能用手強(qiáng)制它停止。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 解釋和結(jié)論一一.

5、.同離子效應(yīng)同離子效應(yīng)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 飽和NH4Cl + 5滴2molL-1 NH3H2O二二. .緩沖溶液的配制和緩沖溶液的配制和性質(zhì)性質(zhì)1. 8.5mL 1molL-1HAc+1.5mL 1molL-1 NaAc組成緩沖溶液，用pH試紙測(cè)其pH值。 2. 5mL緩沖溶液+1滴1molL-1HCl，測(cè)其pH值。 5mL緩沖溶液+1滴1molL-1NaOH，測(cè)其pH值。

6、 3. 測(cè)蒸餾水的pH值; 5mL蒸餾水 +1滴1molL-1HCl，測(cè)其pH值； 5mL蒸餾水 +1滴1molL-1NaOH，測(cè)其pH值 三三. .鹽的水解鹽的水解1. 用pH試紙?jiān)囼?yàn)0.1molL-1 Na2CO3， NaCl， Al2(SO4)3溶液的酸堿性2. 測(cè)定0.1molL-1 Na3PO4， Na2HPO4， NaH2PO4溶液的pH值3. BiCl3(s)+1mL蒸餾水，現(xiàn)象？酸堿性？加 6molL-1HCl，現(xiàn)象？再稀釋，現(xiàn)象？四四. 溶度積原理的應(yīng)用溶度積原理的應(yīng)用(1) 沉淀的生成1mL 0.1molL-1 Pb(N03)2+1mL 0.1molL-1KI，有無沉淀？1

7、mL 0.001molL-1Pb(N03)2+1mL0.001molL-1KI，有無沉淀？(2)沉淀的溶解自行設(shè)計(jì)方案制?。篊aC2O4、AgCl、CuS(1)用生成弱電解質(zhì)的方法溶解CaC2O4沉淀(2)生成配離子的方法溶解 AgCl沉淀(3)用氧化還原的方法溶解CuS(3)分步沉淀0.5mL0.1molL-1 NaCl,+ 0.5mL0.05molL-1K2CrO4，逐滴加入0.1molL-1AgNO3，現(xiàn)象？解釋 (4)沉淀的轉(zhuǎn)化5滴0.1molL-1AgNO3+6滴0.1molL-1 NaCl，何顏色的沉淀？取沉淀+0.1molL-1 Na2S，現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1、取用試劑要看清標(biāo)

8、簽，滴頭與滴瓶一一對(duì)應(yīng)，不要放錯(cuò)。2、仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3、少量溶液與沉淀的分離用離心分離法，注意離心試管的對(duì)稱放置。思思 考考 題：題：1、NaHCO3溶液是否具有緩沖能力？ 答：NaHCO3溶液具有緩沖能力。 HCO3- H+CO32- 加H+時(shí)，H+CO32- HCO3- 加OH-時(shí)，H+減少，HCO3-解離出H+來補(bǔ)充。2、試解釋為什么、試解釋為什么NaHCO3水溶液呈堿性，水溶液呈堿性，而而NaHSO4水溶液呈酸性？水溶液呈酸性？ 答：NaHCO3水溶液以水解為主： HCO3-+H2O H2CO3+OH- NaHSO4水溶液以電離為主： HSO4- SO42-+H+下次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目滴定操

9、作練習(xí)請(qǐng)預(yù)習(xí):P107-110 P25-26 41-44實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 解釋和結(jié)論一一. .同離子效應(yīng)同離子效應(yīng)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)溶液呈紅色溶液呈黃色 HAC H+AC- NaAC加入使溶液中AC-大大增加，由于同離子效應(yīng)使上述平衡向左移動(dòng)，H+減小，故甲基橙由紅變黃。 2. 5滴 0.1molL-1 MgCl2 +5滴2molL-1 NH3H2O 5滴0.1molL-1 MgCl2+5滴 飽和NH4Cl + 5滴2molL-1 NH3H2O白色沉淀生成無沉淀生成NH3H2O N

10、H4+OH-Mg2+2OH-=Mg(OH)2 NH4Cl加入，由于同離 子 效 應(yīng) 使 溶 液 中OH-減少，故Mg(OH)2不能生成。二二. .緩沖溶液的配制和緩沖溶液的配制和性質(zhì)性質(zhì)1. 8.5mL 1molL-1HAc+1.5mL 1molL-1 NaAc組成緩沖溶液，用pH試紙測(cè)其pH值。pH=4 4.0=4.74+lgVNaAc/VHAc VNaAc+V HAc=10mL由上述兩式得： VHAc=8.5mL VNaAc=1.5mL 2. 5mL緩沖溶液+1滴1molL-1HCl，測(cè)其pH值。 5mL緩沖溶液+1滴1molL-1NaOH，測(cè)其pH值。 pH=4 pH=4 緩沖溶液中加入

11、少量酸或堿，溶液的pH值幾乎沒有變化。 3. 測(cè)蒸餾水的pH值; 5mL蒸餾水 +1滴1molL-1HCl，測(cè)其pH值； 5mL蒸餾水 +1滴1molL-1NaOH，測(cè)其pH值 pH =6 pH =2 pH =12 說明水沒有緩沖性能 三三. .鹽的水解鹽的水解1. 用pH試紙?jiān)囼?yàn)0.1molL-1 Na2CO3， NaCl， Al2(SO4)3溶液的酸堿性堿性中性酸性 CO32-+H2O HCO3-+OH-NaCl=Na+Cl-Al3+3H2OAl(OH)3+3H+2. 測(cè)定0.1molL-1 Na3PO4， Na2HPO4， NaH2PO4溶液的pH值堿性堿性酸性PO43- +H2O HP

12、O42- +OHHPO42- +H2O H2PO4- +OHH2PO4- HPO42- +H+3. SbCl3(s)+1mL蒸餾水，現(xiàn)象？酸堿性？加 6molL-1HCl，現(xiàn)象？再稀釋，現(xiàn)象？白色沉淀，酸性，加6molL-1HCl澄清。再稀釋，又有沉淀SbCl3+H2OSbOCl+ HCl加6molL-1HCl，平衡左移。加水，平衡右移。四四. 溶度積原理的應(yīng)用溶度積原理的應(yīng)用(1) 沉淀的生成1mL 0.1molL-1 Pb(N03)2+1mL 0.1molL-1KI，有無沉淀？1mL 0.001molL-1Pb(N03)2+1mL0.001molL-1KI，有無沉淀？有沉淀生成無沉淀生成K

13、sp(PbI2)=1.3910-8Q=1.2510-4(Ksp)Q=1.2510-10(Ksp) (2)沉淀的溶解自行設(shè)計(jì)方案制?。篊aC2O4、AgCl、CuS(1)用生成弱電解質(zhì)的方法溶解CaC2O4沉淀(2)生成配離子的方法溶解 AgCl沉淀(3)用氧化還原的方法溶解CuS沉淀生成沉淀溶解AgNO3+NaClAgClCaCl2+(NH4)2C2O4CaC2O4CuSO4+Na2SCuSCaC2O4+2HCl=CaCl2+H2C2O4AgCl+2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2OCuS+10HNO3(濃)=8NO2Cu(NO3)2+H2SO4+4H2O(3)分步沉淀0.5mL0.1molL-1 NaCl,+ 0