第4章 电解质溶液和离子平衡
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实验四 电解质溶液一、实验目的1.掌握并验证同离子效应对弱电解质解离平衡的影响;2.学习缓冲溶液的配制,并验证其缓冲作用;3.掌握并验证浓度、温度对盐类水解平衡的影响;4. 了解沉淀的生成和溶解条件以及沉淀的转化。
二、实验原理弱电解质溶液中加入含有相同离子的另一强电解质时,使弱电解质的解离程度降低,这种效应称为同离子效应。
弱酸及其盐或弱碱及其盐的混合溶液,当将其稀释或在其中加入少量的酸或碱时,溶液的pH 值改变很少,这种溶液称作缓冲溶液。
缓冲溶液的pH 值(以HAc 和NaAc 为例)可用下式计算:)Ac ()HAc (lg p )()(lg p pH θa θa --=-=c c K c c K 盐酸 在难溶电解质的饱和溶液中,未溶解的难溶容电解质和溶液中相应的离子之间建立了多相离子平衡。
例如在PbI 2饱和溶液中,建立了如下平衡:PbI 2 (固) Pb 2+ + 2I -其平衡常数的表达式为θsp K = c (Pb 2+) · c (I -)2,称为溶度积。
根据溶度积规则可判断沉淀的生成和溶解,当将Pb(Ac)2和KI 两种溶液混合时 如果: c (Pb 2+)· c (I -)2 >θsp K 溶液过饱和,有沉淀析出。
c (Pb 2+)· c (I -)2 =θsp K 饱和溶液。
c (Pb 2+)· c (I -)2<θsp K 溶液未饱和,无沉淀析出。
使一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质,即把一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为沉淀的转化,对于同一种类型的沉淀,溶度积大的难溶电解质易转化为溶度积小的难溶电解质。
对于不同类型的沉淀,能否进行转化,要具体计算溶解度。
三、仪器和药品仪器:试管,试管架,试管夹,离心试管,小烧杯(100mL 或50mL ),量筒(10mL ),洗瓶,点滴板,玻璃棒,酒精灯(或水浴锅),离心机(公用)。
药品:醋酸HAc(0.1mol·L-1,1mol·L-1,2mol·L-1),盐酸HCl (0.1mol·L-1,2 mol·L-1,6mol·L-1)。
实验三离子平衡一、实验目的1. 理解弱电解质的同离子效应及影响电离平衡的因素。
2. 掌握缓冲溶液的做用原理、组成、性质和配制方法。
3. 加深理解沉淀-溶解平衡,沉淀生成和溶解的条件。
4. 了解分步沉淀及沉淀的转化。
二、实验原理弱电解质在水溶液中都发生部分离解,离解出来的离子与未离解的分子处于平衡状态。
若在此平衡系统中加入含有相同离子的强电解质,就会使电离平衡向左移动,从而电离程度降低,这种作用称为同离子效应。
弱酸(或弱碱)及其盐的混合溶液,具有抵抗外来的少量酸、碱或稀释的影响,而使其溶液pH基本不变,这种溶液称为缓冲溶液。
在一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中,难溶电解质离子浓度与标准浓度比值以离子系数为幂的乘积是一个常数,称为溶度积常数,简称溶度积。
将任意状况下离子浓度幂的乘积与溶度积比较,则可以判断沉淀的生成或溶解,称为溶度积规则。
在已生成沉淀的系统中,加入某种能降低离子浓度的试剂,使溶液中离子积小于溶度积时,就可使沉淀溶解,此外盐效应也可使难溶电解质的溶解度有所增大。
如果溶液中同时存在数种离子,它们都能与同一种试剂作用产生沉淀,当溶液中逐渐加入此沉淀剂时,某种难溶电解质的离子浓度幂的乘积先达到它们的溶度积的就先沉淀出来,后达到它们溶度积的就后产生沉淀,这种先后沉淀的次序称为分步沉淀。
将一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,称为沉淀的转化。
对于相同类型难溶电解质之间的转化的难易,可以通过比较它们溶度积的大小来判别。
三、仪器和药品仪器:台秤、试管药品:固体NH4Ac酸HCl、HAc碱NH3·H2O、NaOH盐KI、AgNO3、K2CrO4、MgCl2、NH4Cl、Pb(NO3)2、ZnCl2、Na2SO4、Na2CO3、Na2S、NaF、PbCl2、(NH4)2C2O4、其他甲基橙、pH试纸四、实验内容五、问题、讨论1. 什么是离解平衡和沉淀-溶解平衡的同离子效应?如何用实验证明弱碱溶液中的同离子效应?2. 什么是溶度积规则?本实验中使沉淀溶解的方法有哪些?。