实验10沉淀平衡.

实验10 沉淀平衡

[实验目的]

1、根据沉淀平衡，同离子效应，盐效应和溶度积规则试验沉淀的生成，溶解和转化。

2、利用沉淀反应了解分步沉淀原理和混合离子的分离。

3、掌握确定沉淀反应计量系数和Ksp的一种方法。

4、掌握离心分离操作（离心、倾斜、过滤）及离心机的使用。

[实验原理]

T一定时，难溶电解质在溶液中达到下列平衡：

A m

B n(s)==mA n+(aq)+nB m-(aq)

平衡常数Ksp=[A n+]m·[B m-]n称溶度积常数，在此溶液中，离子积Qi=C A m·C B n（C A、C B 指A、B离子在任意状态时的浓度）。

1、Ksp与Qi的关系：Qi＜Ksp，不饱和溶液，沉淀可继续溶解

Qi=Ksp，饱和溶液，动态平衡

Qi＞Ksp，过饱和溶液，沉淀析出

2、分步沉淀：逐步向溶液中加入某种试剂，可能有几种离子均沉淀（Ksp越小，越先沉

淀）。分先后沉淀的过程称分步沉淀(两种沉淀Ksp相差10-6,即比值＜10-5时可分离)

3、沉淀转化：含有沉淀的溶液中，加入适当试剂与某一离子结合，生成更难溶（Ksp更

小）的物质，叫沉淀转化（难溶沉淀一般不能转化为易溶沉淀）。

* 当溶液中残留离子浓度＜10-5md·L-1时，可认为沉淀完全。

4、沉淀溶解的方法。

1）使生成弱电解质（如Mg(OH)2溶于NH4Cl）

2）使发生氧化还原反应（如CuS溶至HNO3）

3）使生成配位化合物（如AgCl溶于NH3·H2O）

[注意事项]

1、测PbCl2溶度积常数时，滴数一定要尽量准，液滴大小要一致，每滴的体积亦要准确。

Ksp理论=1.6×10-5

2、注意离心机内的离心试管一定要对称放置。

实验11 化学反应速度和活化能的测定

[实验目的]

1、了解浓度、温度和催化剂对反应速度的影响。

2、测定过二硫酸钾（铵）与KI反应的反应速度，并计算反应级数、反应速度常数和反

应的活化能。

3、练习在水浴中保持恒温的操作。

4、练习用作图法处理实验数据。

[实验原理]

在水溶液中，K2S2O8[（NH4）2S2O8]与KI反应：

S2O82-+3I-=2SO42-+I3- （11-1）

v=k[S2O82-]〆[I-]β（1）

v为此条件下的瞬时速率，若[S2O82-]、[I-]是起始浓度，则v表示起始速率；

〆+β之和为反应级数；k为反应的速率常数。

实验只能测出一段时间（△t）的平均速度率v，即有：v=-△[S2O82-]/△t （2）

1、化学反应速度的确定：

若控制△t很小，则反应物浓度变化很小，可近似用平均速率代替瞬时速率。

Limv(△t →0)=- △[S2O82-]/△t=k[S2O82-]〆[I-]β（3）

由于反应（11-1）很慢，而下列反应几乎瞬时完成：

2S2O32-+I-3=S4O62-+3I-（11-2）

故可在K2S2O8和KI混合的同时，注入一定体积已知浓度的Na2S2O3和淀粉溶

液，这样，（11-1）和（11-2）两反应同时进行，一旦Na2S2O3反应完全，就会

有I3-与淀粉显示出特有的蓝色。

根据关系式：S2O8２－～Ｉ-3～2 S2O32-

得出：△[S2O82-]=1/2△[S2O32]（1/2△[S2O32-]始），记下从反应开始到溶液变蓝的时间△t，就可求出反应速率：

V=-△[S2O82-]/△t=-1/2·△[S2O32-]始/△t (4)

2、反应级数（〆+β）的确定

在（1）式两边取对数得：lgV=〆lg[S2O82-]始+βlg[I-]始+常数（5）

a)保持[I-]不变，则（5）可变为：lgV=〆lg[S2O82-]始+常数

测K2S2O8初始浓度不同时的V，以lgV为纵坐标，lg[S2O82-]始为横坐标作

图，斜率即为〆；

b)保持[S2O82-]不变，则（5）式可变为：lgV=βlg[I-]始+常数，同法a可求得

β，（〆+β）即为反应级数。

3、反应速度常数的确定

通过V=K [S2O82-]〆[I-]β，代入〆、β值及起始反应物浓度和已知的速度，即可

求出K。

4、活化能Ea的确定

根据阿累尼乌斯公式：K=Aexp(-Ea/RT)，即lgK=-Ea/2.303RT+B

实验测出不同T时反应（11-1）的K，以lgK为纵坐标，1/T为横坐标，作图，得一直线，其斜率为-Ea/2.303R，由此即可求出Ea（也可由公式lg（K2/K1）

=Ea/2.303·［T2-T1］/T1T2算出

［注意事项］

１、中要迅速、连续加入K2S2O8溶液，否则会使起始浓度偏小，反应时间偏长，得出的V偏小。

２、取液前多用滴管必须洗净，避免改变取液浓度，影响结果。

３、若用（NH4）2S2O8，则必须先加KI，后加（NH4）2S2O8，因（NH4）2S2O8水解呈现酸性，会与Na2S2O3(碱性)反应，从而使[S2O82-]的量减小，反应时间缩短，从而使得出的V偏小。

４、作图处理数据时，应使尽可能多的点在线上或使点对称分布直线两侧，若斜率值在0.9以上，则可近似用1代替。