離解平衡實驗報告及圖片

[2014、11、10][離解平衡]|AC41成績西安交通大學(xué)實驗報告成績課程:無機化學(xué)實驗實驗名稱:解離平衡第1頁共7頁一、實驗?zāi)康?、加深理解銅離子效應(yīng)、鹽類水解平衡及其移動等基本原理與規(guī)律;2、學(xué)習緩沖溶液得配置方法,并試驗器緩沖作用;3、學(xué)會弱酸或弱堿解離平衡常數(shù)得測量方法;4、學(xué)習使PH計測定溶液PH得方法;二、實驗原理弱電解質(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)c00平衡濃度(mol/L)ccαcαcαα為解離度,則HAc得解離平衡常數(shù)K為:K=若已知弱電解質(zhì)得初始濃度并測量出解離平衡時氫離子濃度,可計算出弱電解質(zhì)得解離平衡常數(shù)。弱電解質(zhì)溶液中加入含有相同離子得另一強電解質(zhì)時,弱電解質(zhì)得解離程度降低得效應(yīng)稱為同離子效應(yīng)。鹽類水解可改變?nèi)芤旱胮H值,因為水解時可釋放出H+與OH生成弱電解質(zhì)。如BICl3固體溶于水時就能產(chǎn)生BiOCl白色沉淀,同時溶液酸性增強。BiCl3+H2O2HCl+BiOCl緩沖溶液指得就是弱酸(堿)及其鹽得混合溶液,當將其稀釋或其中加入少量得酸或堿時,溶液得pH值改變或減少。緩沖溶液得pH值(以HAc與NaAc為例)可用下式計算:Ph=Klgc(酸)、c(鹽)、c(HAc)、c(Ac)均指平衡時得物質(zhì)得濃度三、實驗用品儀器:pH計及pH電極,量筒(25mL,6個),點滴板,燒杯(50mL,4個),試管,酸式滴定管(2個),碎濾紙,pH試紙,pH為6、86得標準緩沖溶液,酒精燈,試管夾,鐵架臺,研缽,膠頭滴管,漏斗,紗布,花瓣,植物葉子,酒精溶液(乙醇與水得體積比為1:1),玻璃棒試劑:HCl(0、1mol/L,1、0mol/L,2、0mol/L),HAc(0、1mol/L,1mol/L,0、2mol/L標準溶液),NaOH(0、1mol/L),NH3`H2O(0、1mol/L,1、0mol/L),NaCl(0、1mol/L),NaAc(0、1mol/L,1mol/L),Na2CO(0、1mol/L),NaHCO3(0、5mol/L),NH4Cl(0、1mol/L,1mol/L),Al2(SO4)3(0、1mol/L),Fe(NO3)3(0、1mol/L),BiCl3(0、1mol/L),CrCl3(0、1mol/L),HAc(0、1mol/L),NH4Ac,HCl(2mol/L),NH4Ac,甲基橙,酚酞四、實驗步驟及實驗內(nèi)容1、同離子效應(yīng)在裝有2Ml0、1mol/LHAc溶液試管中加入1~2滴甲基橙指示劑,搖勻,觀察溶液得顏色。然后分在兩支試管中,一支試管做對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。實驗操作現(xiàn)象(如圖)解釋eq\o\ac(○,1、)2mL0、1mol/LHAc1~2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eq\o\ac(○,2)取1中溶液加入少量NH4Ac固體溶液變棕黃色Ac增加,使得加入固體得試管中HAc=H++Ac解離程度降低2、鹽類水解平衡及其移動1)、用pH試紙分別檢驗0、1mol/L得NaAc、NH4Cl、NaCl溶液與去離子水得pH值,將結(jié)果與計算值比較,觀察溶液顏色得變化。實驗操作測量值計算值解釋eq\o\ac(○,1)0、1mol/LNaAc89、37NaAc就是強堿弱酸鹽,水解顯堿性eq\o\ac(○,2)0、1mol/LNH4Cl64、62NH4Cl就是強酸弱堿鹽,水解顯酸性eq\o\ac(○,3)0、1mol/LNaCl77NaCl就是強酸與強堿鹽,溶液中離子不發(fā)生水解eq\o\ac(○,4)去離子水62)、溫度,溶液酸度對水解平衡得影響eq\o\ac(○,1)在試管中加入2mL1、0mol/LNaAc溶液與一滴酚酞溶液,搖勻,觀察溶液顏色。將溶液加熱,觀察溶液顏色得變化。實驗操作實驗現(xiàn)象解釋2mL1、0mol/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得水解程度升高,溶液得ｐＨ增大實驗現(xiàn)象如圖:開始時,加熱后eq\o\ac(○,2)在兩支試管中分別加入2mL去離子水與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。實驗操作實驗現(xiàn)象解釋2mL去離子水與3滴0、1mol/LFe(NO3)3溶液加熱了得那支試管溶液顏色顯得棕黃色,顏色明顯且較深,而未加熱得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,從而使得溶液顏色加深3)、溶液酸度對水解平衡得影響在試管中加入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。當沉淀剛剛消失后,再加水稀釋又有何變化。實驗操作實驗現(xiàn)象解釋eq\o\ac(○,1)0、1mol/LBiCl3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eq\o\ac(○,2)待eq\o\ac(○,1)中穩(wěn)定后,加入2mol/LHCl白色沉淀消失加酸后與白色沉淀反應(yīng),致白色沉淀消失eq\o\ac(○,3)待eq\o\ac(○,2)中穩(wěn)定后加水稀釋又有白色沉淀生成加水稀釋后,Bi3+得水解程度增大,發(fā)生水解又生成白色沉淀實驗現(xiàn)象:HCl水HCl水4)、能水解鹽類間得得相互作用eq\o\ac(○,1)在裝有1mL0、1mol/LAl2(SO4)3溶液得試管中,加入1mL0、5mol/LNaHCO3溶液1mL,觀察現(xiàn)象。實驗操作實驗現(xiàn)象解釋1mL0、1mol/LAl2(SO4)3溶液1mL0、5mol/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。eq\o\ac(○,2)在試管中加入0、1mol/LCrCl31mL,加入1mL0、1mol/LNa2CO3溶液,觀察實驗現(xiàn)象。實驗操作實驗現(xiàn)象解釋1mL0、1mol/LCrCl31mL0、1mol/LNa2CO3溶液變藍黑色Cr3+與CO32發(fā)生雙水解,相互促進水解反應(yīng)eq\o\ac(○,3)在試管中加入1mL1mol/LNH4Cl,再加入1mL1mol/LNa2CO3溶液,將濕潤得紅色石蕊試紙放置于管口,試管微微加熱,觀察現(xiàn)象。實驗操作實驗現(xiàn)象解釋1mL1mol/LNH4Cl1mL1mol/LNa2CO3置于試管口得紅色石蕊試紙變藍NH4+與CO32發(fā)生雙水解,加熱逸出NH3與潤濕石蕊試紙生成NH3H2O,顯堿性,使石蕊試紙變藍3、緩沖溶液1)、緩沖溶液得配置及其pH值得測定按表中所給數(shù)據(jù)配制4種緩沖液,并用pH計測定其pH值,記錄測定結(jié)果,將計算值與測定結(jié)果相比較。編號配制溶液(用量筒各取15mL)pH測定值pH計算值1NH3H2O(1、0mol/L)+NH4Cl(0、1mol/L)10、1610、252HAc(0、1mol/L)+NaAc(1、0mol/L)5、725、743HAc(1、0mol/L)+NaAc(0、1mol/L)4、003、744(25Ml)HAc(0、1mol/L)+NaAc(0、1mol/L)4、604、742)、檢驗溶液得緩沖作用eq\o\ac(○,1)在上面配制得已測定pH值得第4號緩沖溶液中加入0、10mol/LHCl溶液0、5mL(約10滴),混勻,用pH計測定其pH值。再加入0、1mol/LNaOH溶液1、0mL(約20滴),混勻,用pH計測定其pH值,記錄結(jié)果并與計算值進行比較。編號4號緩沖液pH測定值pH計算值5先加入0、5mL0、1mol/LHCl3、674、726后加入1、0mL0、1mol/LNaOH3、704、77eq\o\ac(○,2)于另一燒杯中加入10mL去離子水,加入0、10mol/LHCl溶液0、5mL,攪拌均勻,用pH計測帝國其pH值,再加入0、10mol/LNaOH溶液1Ml,攪拌均勻,用pH計測定其pH值。編號去離子水pH測定值pH計算值5先加入0、5mL0、1mol/LHCl2、562、36后加入1、0mL0、1mol/LNaOH6、8411、6pH計得操作使用:緩沖溶液性質(zhì)總結(jié):由以上結(jié)果可以瞧出,緩沖溶液與去離子水相比,可以使溶液得pH值保持穩(wěn)定,不使其發(fā)生太大得變化,保持在一個穩(wěn)定得范圍內(nèi)。4、HAc理解平衡常數(shù)得測量1)、不同濃度得醋酸溶液得配制:在4支干燥得100mL燒杯中,用酸式滴定管分別加入已標定得醋酸溶液48、00mL、24、00mL、6、00mL、2、00Ml,注意接近所要刻度時應(yīng)一滴一滴地加入,然后,從另一盛有等離子水得滴定管(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(使溶液得體積均為48、00mL),混勻,求出醋酸溶液得精確濃度。pH值得測定:用pH計分別測定上述各種濃度醋酸溶液得pH值(由稀到濃),記錄各分溶液得pH值及實驗室得溫度,計算各溶液中醋酸得電離度及其電離常數(shù)。編號c(HAc)/(mol/L)PH測定值電離度α電離常數(shù)k10、12、423、8%1、5X10420、052、506、3%1、53X10430、01252、8810、5%1、55X10440、00423、1417、2%1、51X1045、趣味實驗自制指示劑:由于許多植物得花、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得顏色,可以用作酸堿指示劑。首先,制備花瓣色素得酒精溶液: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,在點滴板得孔穴中分別滴入一些稀鹽酸、稀NaOH溶液、蒸餾水、三滴花瓣色素得酒精溶液。觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象:稀鹽酸加入綠葉色素得酒精溶液后變?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得顏色,則可以作為指示劑,但就是其本身有顏色,可能會對于結(jié)果得判定造成影響。六、實驗總結(jié)1、在鹽類水解平衡及其移動第一個實驗中,用pH試紙測定各種試劑得pH時,與計算值比較偏差較大,說明自己還不能準確熟練得運用pH試紙測量溶液pH值。2、實驗過程中有加熱操作,加熱操作造成得實驗室