离解平衡和沉淀反应.

实验六 离解平衡和沉淀反应

一、实验目的

1．掌握并验证同离子效应对弱电解质离解平衡的影响；

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少量含有相同离子的另一强电解质时，使弱电解质的离解程度降低，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强酸或强碱时，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：

''a a ''()(HAc)pH p K lg p K lg ()(Ac )

c c c c -=-=-酸盐 在难溶电解质的饱和溶液中，未溶解的难溶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''2sp K ()(I )c c -=⋅2+Pb ，称为PbI 2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：

（1）''2()(I )c c -⋅2+Pb ＞sp K ，溶液过饱和，有沉淀析出；

（2）''2()(I )c c -⋅2+Pb ＝sp K ，溶液饱和；

（3）''2()(I )c c -⋅2+Pb ＜sp 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、角匙、100 mL小烧杯、量筒。

药品：HAc (0.1mol·L-1，0.10 mol·L-1)、HCl (0.1 mol·L-1，2 mol·L-1)、NH3 H2O (0.1 mol·L-1，2 mol·L-1)，NaOH (0.1 mol·L-1)；NH4Ac(s)，NaAc (1 mol·L-1,0.1 mol·L-1)，NH4Cl (1 mol·L-1)，BiCl3 (0.1 mol·L-1) ，MgSO4 (0.1 mol·L-1)，ZnCl2 (0.1 mol·L-1)，Pb (Ac)2 (0.01 mol·L-1)，Na2S (0.1 mol·L-1)，KI (0.02 mol·L-1)；酚酞、甲基橙、pH试纸。

四、实验内容

1．同离子效应和缓冲溶液

（1）在试管中加入2mL 0.1 mol·L-1氨水，再加入一滴酚酞溶液，观察溶液显什么颜色？再加入少量NH4Ac固体，摇动试管使其溶解，观察溶液颜色有何变化？说明原因。

（2）在试管中加入2mL 0.1 mol·L-1 HAc，再加入一滴甲基橙，观察溶液显什么颜色？再加入少量NH4Ac固体，摇动试管使其溶解，观察溶液颜色有何变化？说明原因。

（3）在烧杯中加入10mL 0.1 mol·L-1 HAc和10 mL0.1 mol·L-1 NaAc，搅匀，用pH试纸测定其pH值；然后将溶液分成两份，一份加入10滴0.1 mol·L-1 HCl，测其pH值；另一份加入10滴0.1 mol·L-1 NaOH，测其pH值。

于另一烧杯中加入10 mL去离子水，重复上述实验。

说明缓冲溶液的作用是什么？

2．盐类的水解和影响水解的因素

（1）酸度对水解平衡的影响

在试管中加入2滴0.1 mol·L-1BiCl3溶液，加入1mL水，观察沉淀的产生，往沉淀中滴加2 mol·L-1HCl溶液，至沉淀刚好消失。

BiCl 3+H2O BiOCl↓+2HCl

（2）温度对水解平衡的影响

取绿豆大小的Fe(NO3)3·9H2O晶体，用少量蒸馏水溶解后，将溶液分成两份，第一份留作比较，第二份用小火加热煮沸。溶液发生什么变化？说明加热对水解的影响。

3．沉淀的生成和溶解

（1）在试管中加入1mL0.1 mol·L-1MgSO4溶液，加入2 mol·L-1氨水数滴，此时生成的沉淀是什么？再向此溶液中加入1 mol·L-1NH4Cl溶液，观察沉淀是否溶解。解释观察到的现象，写出相关反应式。

（2）取2滴0.1 mol·L-1ZnCl2溶液加入试管中，加入2滴0.1 mol·L-1Na2S 溶液，观察沉淀的生成和颜色，再在试管中加入数滴2 mol·L-1HCl，观察沉淀是否溶解？写出相关反应式。

4．沉淀的转化

取10滴0.01 mol·L-1 Pb(Ac)2溶液加入试管中，加入2滴0.02 mol·L-1KI溶液，振荡，观察沉淀的颜色，再在其中加入0.1 mol·L-1Na2S溶液，边加边振荡，直到黄色消失，黑色沉淀生成为止，解释观察到的现象，写出相关反应式。

五、思考题

1．同离子效应与缓冲溶液的原理有何异同？

2．如何抑制或促进水解？举例说明。

3．是否一定要在碱性条件下，才能生成氢氧化物沉淀？不同浓度的金属离子溶液，开始生成氢氧化物沉淀时，溶液的pH值是否相同？