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水溶液中的解离平衡实验报告

二、实验步骤
(一)同离子效应
1、取两只小试管,0.1mol/LHAc溶液及1滴甲基橙,混合均匀,溶液呈红色。

在一试管中加入少量NaAc(s),观察指示剂颜色变化指示剂变黄。

HA c =H++Ac-
NaAc =Na++Ac—
2、取两只小试管,各加入5滴0.1mol/LMgCl2溶液,在其中以支试管中再加入5滴饱和NH4Cl溶液,然后分别在这两支试管中加入5滴2mol/LNH3·H2O,观察两试管发生的现象有何不同?何故?
MgCl2 =Mg2++2Cl-
Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓
NH4Cl解离出的Cl-使MgCl2解离平衡向左移动减小了溶液中Mg2+的浓度,因而在入5滴饱和NH
Cl溶液,然后在这支试管中加入5
4
滴2mol/LNH3·H2O无白色沉淀生成。

(二)缓冲溶液的配制
1、用1mol/LHAc溶液和1mol/LNaAc溶液配置pH=4.0的缓冲溶液10mL.应该如何配制?配好后,用pH试纸测定其pH值,检验其是否符合要求.
PH = pKa + lgC Ac-/C HAc
4 = 4.7
5 + lgC Ac-/C HAc
lgC Ac-/C HAc = -0.75
C Ac-/C HAc =0.178
V Ac-/10-V HAc =0.178
V Ac- = 1.51 mL
V HAc =8.59mL
2、将上述缓冲溶液分成两等份,在一分中加入1mol/LHCl溶液1滴,在另一分中加入1mol/LnaOH溶液,分别测定其pH值。

3、取两只试管,各加入5毫升蒸馏水,用pH试纸测定其pH值。

然后分别加入1mol/LHCl1滴和1mol/LnaOH1滴,再用pH试纸测定其pH值。

与“2”进行比较。

(三)盐的水解
1、在三只小试管中分别加入1毫升0.1mol/LNa2CO3,NaCl,及Al2(SO4)3溶液,用pH试纸测定它们的酸碱性。

解释其原因,并写出有关反应程式。

CO32-+H2O =H2CO3 +OH—pH>7
NaCl =Na++Cl—pH=7
Al3+ +3H2O =Al(OH)3↓+3H+pH<7
2、用pH试纸试验0.1mol/LNa3PO4,Na2HPO4,NaH2PO4溶液的酸碱性。

酸式盐是否都呈酸性,为什么?
PO43-+H2O=HPO42-+OH—Kh1=10-14/2.2×10-13=4.54×10-2
HPO42-+H2O=H2PO4-+OH—Kh2=10-14/6.23×10-8=1.61×10-7
H2PO4-+H2O=H3PO 4+OH—Kh3=10-14/7.52×10-3=1.33×10-12
C(OH—)=(Kh1C)0.5=(4.54×10-2×0.1)0.5=6.74×10-2
PH=14-lg6.74×10-2=14-1.17=12.8
同理:C(OH—)=(Kh2C)0.5=(1.61×10-7×0.1)0.5=1.27×10-4
PH=14-lg1.27×10-4=14-3.90=10.1 C(OH—)=(Kh3C)0.5=(1.33×10-12×0.1)0.5=3.65×10-7
PH=14-lg3.65×10-7=14-6.44=7.56
3、将少量SbCl3固体加入成有1毫升水的小试管中,有何现象,用pH试纸试验它的酸碱性。

加入6mol/LHCl,沉淀是否溶解?最后将所得溶液稀释,又有什么现象?解释之,并写出反应方程式。

SbCl3+H2O=SbOCl↓(碱式氯化锑)+2HCl
(四)溶度及原理的应用
1、沉淀的生成
在一只试管中加入1毫升0.1mol/LPb(NO3)2溶液,然后加入1毫升0.1mol/LKI溶液,观察有无沉淀生成。

PbI2 = Pb2+ + 2I-
Q i ={ Pb2+}{ I-}2 = 0.05×0.052 =1.25×10-4 >1.4×10-8
所以有生成黄色沉淀
在另一只试管中加入1毫升0.001mol/LPb(NO3)2溶液,,然后加入1毫升0.001mol/LKI溶液,观察有无沉淀生成。

试以浓度积原理解释上述现象。

Q i ={ Pb2+}{ I-}2 = 0.0005×0.00052 =1.25×10-10 <1.4×10-8
所以无沉淀
2、沉淀的溶解
先自行设计实验方法制取CaC2O4,AgCl,CuS沉淀然后按下列要求设计实验方法将它们分别溶解:
(1)用生成弱电解质的方法溶解CaC2O4沉淀。

NH4C2O4 + CaCl2 = Ca C2O4 ↓+ 2NH4Cl
+
HCl = Cl-+ H+

H2C2O4
(2)用生成配离子的方法溶解AgCl沉淀。

AgNO3 + CaCl2 = AgCl↓+Ca(NO3)2
+
NH3·2H2O

[Ag(NH3)2]+
AgCl+ 2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-
(3)用氧化还原方法溶解CuS沉淀。

CuSO4 + Na2S = Cu S黑色↓+Na2SO4
+
HNO3

Cu(NO3)2
Cu S+8 HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+3S↓+2 NO↑+4H2O 3、分步沉淀
在试管中加入0.5mL 0.1 mol/L NaCl溶液和0.5mL 0.1 mol/L K2CrO4溶液,然后逐滴加入0.1 mol/LAgNO3溶液,边加边振荡,观察生成沉淀的颜色变化,试以浓度积原理解释之。

Ksp(AgCl)=1.56×10-10Ksp(Ag2CrO4)=9×10-12
∵C Cl-=0.05 mol/L
∴Ag+=Ksp(AgCl)/C Cl-=1.56×10-10/0.05=3.12×10-9 mol/L
同理:∵C CrO42-=0.05 mol/L
∴Ag+={Ksp(Ag2CrO4)/C CrO42-}0.5=(9×10-12/0.05)0.5
=1.34×10-7 mol/L
∴先生成AgCl白色沉淀,随后生成Ag2CrO4砖红色沉淀
4、沉淀的转化
取0.1 mol/LAgNO3溶液5滴,加入mol/LNaCl溶液6滴,有何种颜色的沉淀生成?离心分离,弃其上层清液,沉淀中加入
mol/LNa2S溶液,有何现象?为什么?
C=0.05 mol/L
∵Cl-+ Ag+ =AgCl↓(白色)Ksp(AgCl)=1.56×10-10 2Ag+ + S2-=Ag2S↓(灰黑色)Ksp(AgS)=1. 6×10-49∴先生成白色沉淀,随后生成灰黑色沉淀。

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