实验八酸碱反应与缓冲溶液
实验目的
1.进一步理解与巩固酸碱反应的有关概念与原理(同离子效应盐类水解及其影响因素)
2.学习试管实验的一些基本操作
3.学习缓冲溶液的配制及其PH的的测定,了解缓冲溶液的缓冲性能
4、学习酸度计的使用方法
实验原理
1.同离子效应
强电解质兹水中全部解离。弱电解质在水中部分解离。在一定温度下,弱酸弱碱的竭力平衡如下;
HA(ag)+H2O(l)?H3O+(ag)+A-(ag)
B(ag)+H2O(l)?BH+(ag)+OH-(ag)
在弱电解质溶液中,加入弱电解质含有相同离子的强电解质解离平衡向生成弱电解
质的方向移动,就是弱电解质的接力度下降。这种现象成为:同离子效应。
2.盐类水解
强酸、强碱盐在水中不水解。强酸弱碱盐(如NH4Cl)水解溶液显酸性,强酸弱碱盐(如NaAc)水解溶液显碱性。弱酸弱碱盐(如NaAc)水解溶液的酸碱性取决于强酸弱碱的相对
强弱。例如:
Ac-(ag)+H2O(l)?HAc(ag)+OH-(ag)
NH4+(ag)+Ac-(ag)+H2O(l)?NH3·H2O(ag)+HAc(ag)
水解反应时酸碱中与反应的逆反应。中与反应就是放热反应水解反应时吸热反应。
因此升高温度有利于盐类的水解
3.缓冲溶液
由弱酸(或弱碱)与弱酸(或弱碱)盐(如
HAc-NaAc;NH3·H2O-NH4Cl;H3PO4-NaH2PO4;NaHPO4;NaHPO4-Na3PO4等)组成的溶液具有保持溶液PH相对稳定的性质,这类溶液称为缓冲溶液。
由弱酸弱碱盐组成的缓冲溶液的PH可由下列公式计算:
PH=PKg?(HA)-lgc(HA)/c(A-)
由弱酸-弱碱盐组成的缓冲溶液的PH可用下式计算;
PH=14-PKb?(B)+lgc(B)/c(BH)
缓冲溶液的PH可以用PH试纸来测定
缓冲溶液的缓冲能力与组成溶液的弱酸(或弱碱)及其共轭碱(或酸)的浓度有关,当弱碱(或弱酸)与它的共轭碱(或酸)浓度较大时,其缓冲溶液能力较强。此外,缓冲能力还与
c(HA)/c(A-)或c(B)/c(BH+)有关。当比值接近1时,其缓冲能力最强。此值通常选在0、1~10范围内。
实验内容
步骤现
象
反应式解释
一同离子效应1用PH试纸、酚酞、检测0、1M NH3·H2O PH值酸碱性
在加入少量NH4Ac(s)观察现象
2 用PH试纸、甲基橙、0、1MHAc重复1内容
步骤现象反应方程式结论
1、同离子效应
1 NH4`H2O加酚酞溶
液变红
加NH4Ac溶液变成
PH=9 NH3·H2O?NH4+=OH-
NH4Ac?NH4++Ac-
HAc?H++Ac-
NH4Ac?NH4++Ac-
1加入NH4Ac;
c(NH4+)增大平衡左
移在弱电解质溶
液中加入域弱电
解质含有相同离
子的强电解质,解
离平衡向生成弱
电解质的方向移
动使弱电解质的
解离度下降
2 黄的甲基橙变成浅 2 加入NH4Ac(s)使
红后褪色PH=3 c(Ac-)增大平衡右
移c(H+)减小
2盐类的水解
1 PH(A)=7
PH(B)=8
PH(C)=4
PH(D)=11 Fe3++H2O?Fe(OH) 2 + H+
Fe(OH)2 +H2O?Fe(OH)2 +H+
Fe(OH)2 +H2O?Fe(OH)3 +H+
A;NaCl 中性
B;NaAc 碱性
C;NH4Cl 酸性
D;Na2CO3强碱性
2 溶液红褐色
加热颜色加深B3+ +H2O?B(OH)2 +H+
B(OH)2 +H2O?B(OH)2 +H+
B(OH)2 +H2O?B(OH)3+H+
加水反应式吸热
过程升高温度有
利于盐类水解
3 溶液无变化
加HCl无变化Cr3++H2O?Cr(OH)3+3H+加HCl平衡右移(强
酸弱碱盐)加酸能
够抑制弱碱盐水
解溶液显酸性
4 粉红色变浅
逐渐消失CO32-+H2O?H2CO3+OH-强酸弱碱盐与强
碱弱酸盐能相互
促进水解
缓冲溶液
1、按表配置4种缓冲溶液并用PH试剂分别测定其PH值,与计算值比较
数据处理编
号
配置缓冲溶液(用量筒量取) PH计算值PH测定值
1 10、0ml、1mol/LHAc——10ml 1mol/LNaAc 4、75 4、3
2 10、0ml、1mol/LHAc——10ml 1mol/LNaAc 5、75 5、20
3 10、0ml、1mol/LHAc中加入2滴酚酞滴加0、
1mol/LNaOH溶液至酚酞变红半分钟不消失,
在加入10、0mol/LHAc
4、75 4、3
4 10、0ml、1mol/LNH4·H2O——10ml
1mol/LNH4Cl
9、25 9、10
2、在1号缓冲溶液中加入0、5mol/L HCl 4、73 4、36
再加入1ml 0、1mol/L NaOH溶液4、74 4、41
四、思考题
1.如何配制SnCl2溶液与Bi(NO3)2 [SbCl3]溶液,写出其水解反应的离子方程式
答:⑴Sn2+ + H2O Sn(OH)+ + H+Sn(OH)+ + Cl- Sn(OH) Cl
⑵Sb3+ + H2O Sb(OH)2+ + H+Sb(OH)2+ + H2O Sb(OH)2+ + H+
Sb(OH)2+ + Cl- SbOCl + H2O
⑶Bi3+ + H2O Bi(OH)2+ + H+ Bi(OH)2++ H2O Bi(OH)2+ + H+
Bi(OH)2+ + NO-3 BiO(NO3) + H2O
2.影响盐类水解的因素有哪些?
答:盐类水解度的大小主要取决于水解离子的本性、盐类溶液的浓度、浓度与酸度也就是影响水解的重要因素、
3.缓冲溶液pH由哪些因素决定?其中主要的决定因素就是什么?
答:⑴组成缓冲溶液的弱酸(或弱碱)及其共轭碱(或酸)、
⑵选用合适的弱酸(或弱碱)与浓度、
实验重点讲授内容
一、酸度计的使用及注意事项
二、实验原理1、同离子效应2、盐的水解3、缓冲溶液
三、试管、量筒、烧杯等玻璃仪器的洗涤与使用
四、失标签溶液 A B C D 用PH试纸检测不用PH计
五、缓冲溶液的配制用PH计测定
六、实验报告规范化1、说明用品2、实验原理(同离子效应盐的水解缓冲溶液)3、实验内容(制表格画表格思考题)