电离平衡与沉淀溶解平衡
2. 同离子效应 (1)0.1 mol · L-1 HAc 的 pH = 4。 甲基橙在 pH < 3.1 显红色, pH 3.1 ~ 4.4 显 橙色,pH > 4.4 显黄色。所以,此时甲基 橙显橙色。加 NaAc 后使 pH 变大, 所以甲 基橙变黄色。 (2)0.1 mol · L-1 NH3· H2O 的 pH = 10。 酚酞在 pH < 8.0 无色,pH 8.0 ~ 9.6 粉红色, pH > 9.6 为红色。所以, 此时酚酞为红色。 加 NH4Cl 后使酸性增强,pH 变小,所以红 色变浅、甚至消失。
二、有关操作 1. 试管
滴加试剂 滴管要垂直,以保 证滴加体积的准确。
试管振荡 拇指和食指拿试管中上部, 试 管略微倾斜, 手腕用力左右振 荡或用中指轻轻敲打试管。
加热试管中的液体
1. 试管中所盛液体量不超 过试管高度的 1 / 3 。 2. 用试管夹夹住试管中上 部(离管口 1 / 4 处)。 3. 试管稍微倾斜,先加热 液体的中上部,再慢慢往 下移动加热下部,并不时 地移动或振荡。不要集中 加热某一部分(液体易冲 出)。
简明步骤
1. pH 试纸试验 0.1 mol· L-1 HCl HAc NH3· H2 O NaOH 2. 同离子效应 (1)1 mL 0.1 mol· L-1 HCl + 甲基橙 + 甲基橙 + NaAc (2)„„„„„„„„„„ „„„„„„„„„„ „„„„„„„„„„ „„„„„„„„„„ „„ 色 „„ 色 „„ 色 „„ 色 „„„„„„„„„„ „„„„„„„„„„ „„„„„„„„„„ „„„„„„„„„„
实验现象 解释或(和)反应式
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3. 缓冲溶液 弱酸及其共轭碱(如 HAc - NaAc), 弱碱及其共 轭酸(如 NH3· H2O - NH4Cl)具有抵抗外加酸碱 而保持 pH 基本不变的作用,即缓冲作用。此溶 液称为缓冲溶液。 配制缓冲溶液和计算缓冲溶液的 pH 时,根据下 式计算 cr (共轭酸) pH p K a lg cr (共轭碱) 由此算得本实验中加 0.1 mol · L-1 HAc 8.5 mL、 0.1 mol · L-1 NaAc 1.5 mL 可配得 pH = 4.0 的缓冲 溶液 10 mL。 非缓冲溶液(如稀 HCl)无缓冲作用。
(2) Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 ↓(白色) 加 HCl 与 OH- 生成水,使以上平衡左移,沉淀 溶解。 加 NH4Cl 后
NH
+ H O = NH + H O+ 2 3 3 4 H3O+ + OH- = 2H2O
使生成 Mg(OH)2↓的平衡左移,致使 Mg(OH)2 溶解。
4. 盐类的水解 (1)强酸强碱盐(如 NaCl)、弱酸弱碱盐 (如 NH4Ac)的溶液呈中性; 强酸弱碱盐(如 NH4Cl)水解呈酸性,强碱弱 酸盐(如 NaAc, Na2CO3等)水解呈碱性。 (2)Sb3+ 水解式:
SbCl3 + H2O = SbOCl↓+ 2HCl
一氯一氧化锑
加 HCl 使以上平衡左移,沉淀消失; 加水稀释使以上平衡右移, 沉淀重新生成。
6. 分步沉淀Biblioteka 沉淀转化2 (1)Cl- 和 CrO 4 都能和Ag 生成沉淀。但 AgCl 沉淀所 需的 Ag+ 浓度小, Ag2CrO4↓(砖红色)所需的 Ag+ 浓度大, 所以先生成白色 AgCl , 后生成砖红色的Ag2CrO4 。 显然, 最后得到的沉淀中仍有 AgCl 沉淀。这可以通 过向沉淀混合物中加 HNO3 后 Ag2CrO4 溶解而氯化银不 溶(留下白的沉淀)得以证实。
3. 转速一般不超过 2000 r / min,3 ~ 4 min。
4. 关机后,应待离心机转动自行停止,然后取出试管。
三、 实验步骤
按 p90~92 “四、实验步骤”进行。
部分同学从第一个实验开始做,另一部分 同学可从别的实验开始做,这样可避开同 时使用同一试剂,减少延误时间。
实验报告(示例)
(2)Pb2+ + 2Cl- = PbCl2↓(白色) + S2|| PbS↓(黑色)
(3)2Cl- + 2Ag+ = 2AgCl↓(白色) +
CrO
2 4
AgCl 沉淀不能转化 为 Ag2CrO4 沉淀。
Ag 2CrO 4 (砖红色)
≠
2 4
CrO 2 Ag Ag 2CrO 4 (砖红色) + Ag2CrO4 沉淀能转 2Cl 化为 AgCl 沉淀。 || 2AgCl↓(白色)
Fe3+ 的水解式:
[Fe(H2O)6]3+ + H2O = [Fe(OH)(H2O)5]2+ + H3O+
黄色
加酸使以上平衡左移,故黄色变浅。 加热促进水解,使以上平衡右移,故颜色加深。 5. 沉淀的生成和溶解 (1)Cl- + Ag+ = AgCl↓(白色) 滴加 NH3· H2O 时, AgCl + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl致使沉淀溶解。
离心试管(底部呈锥形的试管)
用于沉淀的离心沉降,观察少量沉淀的生成 和沉淀颜色的变化,还可进行溶剂萃取。 离心管不能直接在火上加热,应放在水浴上 加热。
2. 离心机 使用方法
1. 若有多个离心管中的溶液 需离心分离,应放在对称的 套管中且重量应相近。若只 有一支离心管中的溶液需离 心分离则应取一支装入等量 常用的电动离心机 水的离心管放入其对称位置。 目的是保持离心机的平衡,避免转动时发生震动,损坏 离心机。 然后盖上盖子。 2. 启动离心机时应由慢速开始, 待运转平稳后再加快。