單、多相離子平衡
實驗?zāi)康?br>1.加深理解單多相離子平衡、鹽類水解平衡及其移動等基本原理和規(guī)律。
2.學(xué)習(xí)緩沖溶液的配制方法,并試驗其緩沖作用。
3.掌握酸堿指示劑及ph試紙的使用方法。
4.學(xué)習(xí)使用phs-25型ph計測定緩沖溶液ph值的方法。
實驗原理:(略)
儀器藥品及材料
儀器phs-25型ph計,800型電動離心機(jī),量筒(25ml,6個),點(diǎn)滴板,燒杯(50ml,4個),試管
藥品
酸:hac(1.0mol·l-1,0.1mol·l-1),hcl(2mol·l-1,0.1mol·l-1)
堿:naoh(2.0mol·l-1,0.1mol·l-1),nh3·h2o(1.0mol·l-1,0.1mol·l-1)
鹽:na2co3(0.1mol·l-1,飽和),al2(so4)3(0.1mol·l-1),na2hpo4(0.1mol·l-1),nah2po4(0.1mol·l-1),na3po4(0.1mol·l-1),nh4cl(0.1mol·l-1),pb(no3)2(0.1mol·l-1),nacl(0.1mol·l-1),mgcl2(0.1mol·l-1),ki(0.1mol·l-1,0.02mol·l-1),agno3(0.1mol·l-1),kcl(0.1mol·l-1,0.02mol·l-1),bicl3(0.1mol·l-1),fe(no3)3(0.1mol·l-1),cacl2(0.5mol·l-1),al(no3)3(0.1mol·l-1),na2so4(0.5mol·l-1),pb(ac)2(0.1mol·l-1),k2cro4(0.1mol·l-1),na2s(0.1mol·l-1)
固體:naac,nh4cl,nano3
指示劑:甲基橙,*
材料:碎濾紙,ph為4.003,6.864,9.182的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液
實驗內(nèi)容
一、離解平衡
1.同離子效應(yīng)
(1)在試管中加入0.1mol·l-1hac溶液2ml,1~2滴甲基橙指示劑,搖勻,觀察溶液的顏色。然后分在兩支試管中,一支作對比,在另一支中加入少量固體naac,振蕩溶解后,觀察兩只試管中溶液顏色的變化,解釋實驗現(xiàn)象。
(2)利用0.1mol·l-1nh3·h2o溶液,設(shè)計一個實驗,證明同離子效應(yīng)能使nh3·h2o的解離度降低的事實(應(yīng)選用那種指示劑?)。
2.鹽類的水解平衡及其移動
(1)用ph試紙分別檢驗0.1mol·l-1的na2co3、al2(so4)3和nacl溶液的ph值,并用去離子水作空白實驗。寫出水解反應(yīng)的離子方程式。
(2)用ph試紙分別檢驗0.1mol·l-1的na3po4、na2hpo4、nah2po4溶液的ph值。解釋實驗現(xiàn)象。
(3)溫度、溶液酸度對水解平衡的影響
①在試管中加入1.0mol·l-1naac溶液2ml和1滴*溶液,加熱觀察溶液顏色的變化,解釋實驗現(xiàn)象。
②在試管中加入0.1mol·l-1bicl3溶液1滴,加水稀釋有何現(xiàn)象?再逐滴加入2mol·l-1hcl溶液,觀察現(xiàn)象。當(dāng)沉淀剛剛消失后,再加水稀釋又有何現(xiàn)象?寫出水解的離子反應(yīng)式,解釋實驗現(xiàn)象。
3.能水解的鹽類間的相互作用
(1)在試管中加入0.1mol·l-1al2(so4)3溶液1ml,加入0.1mol·l-1nahco3溶液1ml,從水解平衡移動的觀點(diǎn)解釋之。寫出反應(yīng)的離子方程式。
(2)在試管中加入0.1mol·l-1crcl3溶液1ml,加入0.1mol·l-1na2co3溶液1ml,觀察實驗現(xiàn)象。寫出反應(yīng)的離子方程式。
二、沉淀反應(yīng)
1.沉淀的生成和溶解
(1)在兩支試管中分別加入0.5mol·l-1pb(no3)2溶液5滴,一支試管中加入1mol·l-1kcl溶液5滴;另一支試管中加入0.02mol·l-1kcl溶液5滴,觀察有無白色沉淀產(chǎn)生(不產(chǎn)生沉淀的留作下一實驗)。寫出離子反應(yīng)方程式。
(2)在上面未產(chǎn)生沉淀的試管中加入0.02mol·l-1ki溶液,觀察現(xiàn)象。寫出離子反應(yīng)方程式。
(3)在兩支試管中分別加入0.1mol·l-1mgcl2溶液0.5ml和數(shù)滴2.0mol·l-1nh3·h2o溶液,至沉淀生成。在一支試管中加入幾滴2.0mol·l-1hcl溶液;在另一支試管中加入數(shù)滴1.0mol·l-1nh4cl溶液,觀察沉淀是否溶解。解釋每步實驗現(xiàn)象。
(4)在試管中加入0.01mol·l-1pb(ac)2溶液2滴和0.02mol·l-1ki溶液2滴,再加入少量去離子水,*后再加入少量nano3固體,并振蕩試管,直到沉淀消失。解釋沉淀溶解的原因。
2.分步沉淀
(1)在試管中加入0.1mol·l-1na2s溶液1滴和0.1mol·l-1k2cro4溶液2滴,用去離子水稀釋至5ml,混合均勻。首先加入1滴0.1mol·l-1pb(no3)2溶液,離心分離,觀察試管底部沉淀的顏色,然后再向清液中繼續(xù)滴加pb(no3)2溶液,觀察此時生成沉淀的顏色。指出兩種沉淀各是什么物質(zhì)。
(2)在試管中加入0.1mol·l-1agno3溶液和pb(no3)2溶液各2滴,用去離子水稀釋至5ml,搖勻。逐滴加入0.1mol·l-1k2cro4溶液,每加入1滴后都要充分搖蕩,離心分離,觀察試管底部先后生成沉淀的顏色,指出各是什么物質(zhì)并解釋現(xiàn)象。
3.沉淀的轉(zhuǎn)化
在2支試管中各加入1ml0.5mol·l-1的cacl2溶液和na2so4溶液,振蕩至生成沉淀,離心分離,棄去清液。在其中1支試管中加入2.0mol·l-1hcl溶液1ml,觀察沉淀是否溶解;在另一支試管中加入飽和na2co3溶液1ml,充分振蕩幾分鐘,離心分離,棄去清液,用去離子水洗滌沉淀1~2次,然后在沉淀中加入2.0mol·l-1hcl溶液1ml,觀察沉淀是否溶解。
4.沉淀法分離混合離子
在小試管中加入0.1mol·l-1的agno3、fe(no3)3和al(no3)3溶液各3滴?;旌暇鶆蚝?,向其中加入幾滴2.0mol·l-1hcl溶液,離心沉降,再加入1滴hcl溶液,若無沉淀出現(xiàn),將清液轉(zhuǎn)移至另一試管中。在清液中加入過量的2.0mol·l-1naoh溶液,攪拌并加熱,觀察沉淀的顏色。離心沉降,再加入1滴naoh溶液,若無沉淀出現(xiàn),將清液轉(zhuǎn)移至另一試管中。此時三種離子已經(jīng)分開。寫出分離過程示意圖。
三、緩沖溶液
1.緩沖溶液的配制及其ph值的測定
按表4-1配制4種緩沖溶液,并用ph計分別測定其ph值。記錄測定結(jié)果,并進(jìn)行計算,將計算值與測定結(jié)果相比較。關(guān)于ph計的使用方法參看附錄。
表4-1緩沖溶液的配制
4號緩沖溶液ph測定值ph計算值先加入0.5mlhcl(0.1mol·l-1)溶液
再加入1.0mlnaoh(0.1mol·l-1溶液)
2.試驗緩沖溶液的緩沖作用
在上面配制的已測定ph值的第4號緩沖溶液中加入0.10mol·l-1hcl溶液0.5ml(約10滴),攪拌均勻,用ph計測定其ph值。再加入0.10mol·l-1naoh溶液1.0ml(約20滴),攪拌均勻,用ph計測定其ph值。記錄測定結(jié)果于表4-2中,并與計算值進(jìn)行比較。
表4-2緩沖溶液性質(zhì)的檢驗編號配制溶液(用量筒各取25.00ml)ph測定值ph計算值1
2
3
4nh3·h2o(1.0mol·l-1)+nh4cl(0.1mol·l-1)
hac(0.1mol·l-1)+naac(1.0mol·l-1)
hac(1.0mol·l-1)+naac(0.1mol·l-1)
hac(0.1mol·l-1)+naac(0.1mol·l-1)