难溶金属氢氧化物溶度积的测定——pH自动滴定法
PbCl2 溶度积的测定(离子交换法
R-SO3H+ + Na+ ⇌ R-SO3-Na+ + H+
如果共聚物的网状骨架中引入各种胺基, 就成为阴离子交换树脂。例如,季铵盐型 强碱型阴离子交换树脂(用R-N+X-表示),其 中的阴离子可以与溶液中的阴离子(例如C1-) 进行交换。 R-N+X- + C1- ⇌ R-N+Cl-+ X-
PbCl2 溶度积的测定(离子交换法)
Determination of Solubility Product
一.实验目的: 1.学习离子交换树脂的原理及应用; 2.了解用离子交换法测定难溶电解质的 溶度积的原理和方法。
实验原理
常用的离子交换树脂是人工合成的不溶于水的固态高 分子聚合物。它具有网状骨架结构,在其骨架结构上 含有许多活性官能团,可以和溶液中的阳离子或阴离 子进行选择性的离子交换。例如,目前应用广泛的聚 苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂,就是苯乙烯和一定量 的二乙烯苯的共聚物,经浓硫酸处理,在共聚物的苯 环上引入磺酸基 (-SO3H) 而成。它是强酸型阳离子交 换树脂。用R-SO3H表示,R代表共聚物母体。其中的 H+可以与溶液中的金属离子(例如Na+)进行交换。
五、思考题
备考突破 高三化学专题强化集训——溶度积常数的相关计算(精编解析)
备考突破2020高三化学专题强化集训——溶度积常数的相关计算(精编解析)一、单选题(本大题共25小题,共50分)1.侯德榜是近代化学工业的奠基人之一,是世界制碱业的权威。
某同学在实验室模拟侯氏制碱法生产的纯碱中含有少量NaCl,下列说法正确的是A. 相同温度下,碳酸钙在纯碱溶液中的溶度积小于在水中的溶度积B. 用标准盐酸滴定一定质量的样品,可以测量出纯碱的纯度C. 用托盘天平称取样品配制溶液进行实验D. 只用硝酸银溶液,即可鉴别样品溶液中是否含有氯离子2.《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠,其中S为价去除废水中的正五价砷的研究成果,其反应机制模型如图所示。
设阿伏加德罗常数的值为,。
下列叙述正确的是A. 过硫酸钠含个过氧键B. 若参加反应,共有个被还原C. 室温下,中间产物溶于水所得饱和溶液中为D. pH越小,越有利于去除废水中的正五价砷3.常温下,用溶液分别滴定浓度均为的KCl、溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示不考虑的水解。
下列叙述正确的是A. 的数量级等于B. n点表示AgCl的不饱和溶液C. 向的混合液中滴入溶液时,先生成沉淀D. 的平衡常数为4.已知: 时,,。
下列说法正确的是A. 若向饱和溶液中加入固体,则有固体析出B. 反应的平衡常数C. 相同条件下,CuS在水中的溶解度大于在水中的溶解度D. 溶液中含固体,则溶液中的物质的量浓度为5.已知298K时下列物质的溶度积下列说法正确的是A. 等体积浓度均为的和溶液混合能产生沉淀B. 浓度均为的和混合溶液中慢慢滴入溶液时,先沉淀C. 在悬浊液中加入盐酸发生反应的离子方程式:D. 298K时,上述四种饱和溶液的物质的量浓度:6.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A. 时,的溶液中含有的数目为B. 的乙醇溶液中含氧原子C. 与过量氯气发生取代反应,生成气体为D. 时,则该温度下饱和溶液中含有个7.常温下,,,下列叙述不正确的是A. 浓度均为的溶液和NaCl溶液等体积混合,有白色沉淀产生B. 将的溶液滴入的KCl和的混合溶液中,先产生AgCl沉淀C. 的溶液中要产生沉淀,溶液的pH要控制在9以上D. 其他条件不变,向饱和水溶液中加入少量溶液,溶液中减小8. ,为研究用溶液将混合溶液中的和沉淀分离,绘制了 时AgCl和两种难溶化合物的溶解平衡曲线。
第7章重量沉法和沉淀滴定法
第7章 重量沉淀法和沉淀滴定法教学目的:1.熟悉难溶电解质溶液的沉淀溶解平衡、掌握溶度积原理与溶解度的关系。
2.掌握溶度积规则,能用溶度积规则判断沉淀的生成和沉淀的溶解、了解两种沉淀间的转化、分级沉淀。
3.熟悉pH 值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的影响及有关计算。
4.了解沉淀反映中的速度问题。
五、掌握沉淀形成的理论,考虑平衡的影响,取得理想的沉淀,在分离和测定中应用。
教学重点:1.溶度积原理、溶度积规则。
2.pH 值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的影响及有关计算。
3、溶解度的计算,如何取得可重现的沉淀。
教学难点:pH 值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的计算。
沉淀形成的理论用经验公式解释,不能定量化。
溶度积原理7.1.1溶度积常数n MA( M aq + A (aq)n+-固)()[][]spK M A +-=-溶度积s=[M]=[A],s 2=[M][A]=K sp7.1.2溶度积和溶解度的关系相同点:都可表示难溶电解质在水中的溶解能力大小。
不同点:溶度积是必然温度下难溶电解质饱和溶液中离子浓度幂的乘积,溶解度是指必然温度、压力下,必然量饱和溶液中溶质的量,常常利用100克溶剂所能溶解溶质的最大克数表示。
溶度积与溶解度的换算:结论:溶度积常数值只能用来估量和比较相同类型的难溶电解质的溶解度大小。
溶度积越大,溶解度越大。
例1:室温下,AgCl的溶解度是×10-3g/L,求AgCl 的溶度积。
已知AgCl的摩尔质量为mol。
解:①把AgCl溶解度单位(g/L)换算成mol·L-1s=×10-3g/L÷mol=×510-mol·L-1②求K spAgCl(s) = Ag+ + Cl-饱和、平衡×510-10-×5K sp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=×510-)2=×1010-答:AgCl的K sp为×1010-溶度积规则及其应用.1溶度积规则按照溶度积常数可以判断沉淀、溶解反映进行的方向。
难溶金属氢氧化物溶度积的测定——pH自动滴定法
图7-2 滴定曲线实验七 难溶金属氢氧化物溶度积的测定——pH 自动滴定法实验目的:1、掌握pH 自动滴定法测定难溶金属氢氧化物溶度积的原理和方法;2、学会pH 自动滴定仪测定Ni(OH)2的溶度积。
实验原理:难溶性金属氢氧化物溶度积符合下式:K SP =a +n M·a nOH-在定温下K SP 为常数。
根据水的离子积K w =a H+·aOH -可的得氢离子活度与K SP 的关系即溶液pH 与K SP 的关系。
因此若准确地测出形成某金属氢氧化物沉淀时溶液的pH 值和金属离子的活度或浓度就可以算得K SP 值。
如左图7—1是一个典型的pH 滴定曲线:图中AB 线段为沉淀形成阶段,加入的NaOH 消耗与金属离子结合,故溶液pH 值变化缓慢,滴定曲线几乎呈水平状态。
在沉淀阶段AB 线段间任取一点i ,并确定i 的两个坐标的准确值,就得到该点的pH 值和对应的NaOH 的滴定量,则在实验温度下被测的金属氢氧化物的溶度积:K SP =[Ni2+]i [OH -]2i而[Ni 2+]=N NaOH (V B -V i )/2(V+2iN +V i )[OH -]=10-14/10-(pH)j则K SP =[N NaOH (V B -V i )/2(V +2iN +V i )]×[10-14/10-(pH)j ]2式中N NaOH 为标准溶液NaOH 的当量浓度,V B 为B 点所消耗的NaOH 体积,V i 为i 点所消耗的NaOH 体积,V +2i N 为实验时所用NiSO 4溶液的体积,(PH )i为i点的pH 值。
本实验采用pH 自动滴定法进行。
将玻璃电极与甘汞电极插入被测溶液NiSO 4之中,组成待测电池置于ZD-1型滴定台上,与ZD-3型自动电位滴定计和XW —100型自动电位差计配套组成测定系统。
随着NaOH 标准溶液的不断滴入被测液的pH 值即电池的电动势将发生连续变化。
某些金属氢氧化物的溶度积
图12-4为国内某有色金属冶炼厂采用石灰沉淀法处理酸性含锌废水的流程。处理废水量约800m3/h,废水中主要污染物为Zn2+和H2SO4,并含有少量Cu2+、Cd2+、Pb2+、 等。处理效果见表12-2。处理后的出水外排,而干渣返回冶炼炉重新利用。该工艺采用废水配制石灰乳,并使沉淀池的底泥浆部分回流,这有助于改善泥渣的沉降性能和过滤性能。
在有几种重金属离子共存时,由于各自生成的氢氧化物沉淀的最佳pH值条件不同,因此,可进行分步沉淀处理。例如,从锌冶炼厂排出的废水中,往往含锌和镉。该废水处理时,Zn2+在pH=9左右时形成的Zn(OH)2溶解度最低,而Cd2+在pH=10.5~11时沉淀效果最好。然而,由于锌是两性化合物,当pH=10.5~11时,氢氧化锌再次溶解。因而对此种废水,应先加碱性,使pH值等于9左右,沉淀除去氢氧化锌后,再加碱性,将pH值提高到11左右,再沉淀除去氢氧化镉。
化学沉淀是一种晶析现象,结晶的成长速度,决定于结晶核的表面和溶液中沉淀剂浓度与其饱和浓度之差。化学沉淀反应方式可采用单纯沉淀反应和晶种循环反应。晶种循环反应是向反应池中投加良好的沉淀晶种(回流污泥),促使形成良好的结晶沉淀。处理流程见图12-3。图12-3b所示为晶种循环处理法。其特点是除投加沉淀剂外,还从沉淀池回流适当的沉淀污泥,而后混合搅拌反应,经沉淀池浓缩沉淀形成污泥后,其中一部分再次返回反应槽。此法生成的沉淀污泥晶粒大,沉淀快,含水率较低,出水效果好。
如果重金属离子和氢氧根离子丌仅可以生成氢氧化物沉淀而且还可以生成各种可溶性的羟基络合物对于重金属离子这是十分常见的现象这时不金属氢氧化物呈平衡的饱和溶液中丌仅有游离的金属离子而且有配位数丌同的各种羟基络合物它们都参不沉淀溶解平衡
2024-2025学年高二化学选择性必修1(配鲁科)分层作业22沉淀溶解平衡图像
分层作业22沉淀溶解平衡图像A级必备知识基础练题组1.常规沉淀溶解平衡曲线1.某温度时,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
关于AgCl悬浊液的下列说法正确的是()A.加入AgNO3溶液,可以使溶液由c点变到d点B.加入少量水,平衡右移,Cl-浓度减小C.d点没有AgCl沉淀生成D.c点对应的K sp等于a点对应的K sp2.硫化汞(HgS)难溶于水,在自然界中呈红褐色,常用于油画颜料、印泥及朱红雕刻漆器等。
某温度时,HgS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是()A.向硫化汞的浊液中加入硫化钠溶液,硫化汞的K sp减小B.图中a点对应的是饱和溶液C.向c点的溶液中加入Hg(NO3)2,则c(S2-)减小D.升高温度可以实现c点到b点的转化3.绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。
硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(T1<T2)。
下列说法错误的是()A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度(mol·L-1)B.图中各点对应的K sp的关系为K sp(m)=K sp(n)<K sp(p)<K sp(q)C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动题组2.对数型直线图像4.已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。
如图所示横轴为溶液的pH,纵轴为Zn2+或[Zn(OH)4]2-的物质的量浓度的对数。
25 ℃时,下列说法不正确的是()A.往ZnCl 2溶液中加入过量氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为Zn 2++4OH -[Zn(OH)4]2- B.若要将某废液中Zn 2+完全沉淀,通常调控该溶液的pH 在8.0~12.0之间 C.pH=8.0与pH=12.0的两种废液中,Zn 2+浓度之比为108 D.该温度时,Zn(OH)2的溶度积常数(K sp )为1×10-10 mol 3·L -35.(2021·全国甲卷)已知相同温度下,K sp (BaSO 4)<K sp (BaCO 3)。
水溶液中的离子反应与平衡 单元测试题
第三章《水溶液中的离子反应与平衡》测试题一、单选题(共12题)1.下列实验能达到预期目的的是选项实验内容实验目的A向溶液X 中滴加浓盐酸,将产生气体通入品红溶液,溶液褪色证明溶液X 中含有23SO -或3HSO -B室温下,向135mL0.1mol L AgNO -⋅溶液中加入几滴10.1mol L NaCl -⋅溶液出现白色沉淀,再滴加几滴10.1mol L aI N -⋅溶液,出现黄色沉淀证明相同温度下:()()sp sp K AgCl >K AgI C常温下,测得相同浓度溶液的pH :NaA NaB>证明常温下的水解程度:A B -->D将2FeCl 溶液滴入酸性4KMnO 溶液中,紫红色褪去证明2Fe +有还原性A .AB .BC .CD .D2.下列实验中,由实验现象不能..得到正确结论的是选项实验现象结论A向1.0mol·L -1的NaHCO 3溶液中滴加2滴甲基橙溶液呈黄色NaHCO 3溶液呈碱性B 在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液并加热加热后红色加深证明盐类水解是吸热反应C将FeCl 3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡沉淀由白色变为红褐色Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度D相同的铝片分别与同温同体积,且c(H +)=1mol·L -1的盐酸、硫酸反应铝与盐酸反应产生气泡可能是Cl -对该反应起到促进作用较快A .AB .BC .CD .D3.有一支50mL 酸式滴定管中盛盐酸,液面恰好在amL 刻度处,把管内液体全部放出,盛入量筒内,所得液体体积一定是A .a mLB .(50-a)mLC .大于(50-a)mLD .大于a mL4.已知甘氨酸在水中存在三种微粒,它们的转化关系如下:pI 为该溶液中-COO -和+3H N -数目相等时的pH ,K 1和K 2分别表示-COOH 和+3H N -的解离常数,K 1=10-2.4,K 2=10-9.4。
NaOH沉淀—KF置换—酸碱滴定法快速测定高岭土中氧化铝
2008年第3期 中国非金属矿工业导刊 总第68期【测试技术】NaOH沉淀—KF置换—酸碱滴定法快速测定高岭土中氧化铝王瑞斌,王建国(榆林学院化学与化学工程学院,陕西 榆林 719000)摘要:本文研究了快速测定高岭土中氧化铝含量的N a O H沉淀—K F置换的酸碱滴定法。
试样与碱性混合熔剂Na2CO3+MgO半熔融,熔块以水浸取并消除干扰离子后,先在pH值7~8时,用稀NaOH溶液将Al3+沉淀为Al(OH)3,再加入KF,反应中释放出的游离KOH溶液,以酚酞为指示剂,用HCl标准溶液滴定至终点。
测定结果的相对标准偏差(RSD)为0.30%(n=5),其加标回收率(R)在97.8 %~101.6%。
结果表明,改进后的本法具有简单、快捷、准确度高、干扰小等特点,可满足生产要求。
关键词:高岭土;氧化铝;NaOH沉淀;KF置换;酸碱滴定法中图分类号:O655.22;O614.31 文献标识码:A 文章编号:1007-9386(2008)03-0037-03 Study on Rapid Method of Determining Aluminum Oxide Content in Kaolin byNaOH Precipitation-KF Displacement-Acid-Base TitrationWang Ruibin; Wang Jianguo(School of Chemistry and Chemical Engineering, Yulin College, Yulin 719000, China) Abstract: The study deals with rapid method of determining aluminum oxide content in kaolin by NaOH precipitation-KFdisplacement-acid-base titration. Sample is semi-melted with Na2CO3+MgO. The melt is then soaked with water and the disturbanceeliminated, the Al3+ is deposited as Al(OH)3by using thin solution of NaOH, while that remains pH 7~8.Then,KF is added and dissociated KOH is released. With phenolphthalein as the indicator and HCl as the standard solution, dissociated KOH is titrated to end point. The recovery of standard addition is between 97.80% and 101.64% with precision of 0.30%(n=5).The results show that the improved method is a easy-operating way with the fast determination, high accuracy and with little disturbance. It can meet the demand of production.Key words: kaolin; aluminum oxide; NaOH precipitation; KF displacement; acid-base titration1 前言高岭土是以高岭石族矿物为主要组成的粘土质岩石,具有松散土状和坚硬岩石状两种外貌[1],是一种重要的无毒无害的非金属矿物。
无机及分析化学第五章
在浓度均为0.010mol·L1的I和Cl溶液中,
逐滴加入AgNO3试剂,开始只生成黄色的 AgI沉淀, 加入到一定量的AgNO3时,才出现白色的AgCl沉淀。
开始生成AgI和 AgCl沉淀时所需要的Ag+离子浓度分别是:
AgI:c(Ag )
Ksθp (AgI) c(I )
8.31017 0.010
3
5.1 溶度积原理
5.1.1 溶度积常数
将难溶电解质AgCl固体放入水中,当溶解和沉
淀的速度相等时,就建立了AgCl固体和溶液中的Ag+
和Cl之间的溶解 - 沉淀平衡。
AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl(aq)
该反应的标准平衡常数为:
K=c(Ag+)·c(Cl)
4
一般的难溶电解质的溶解沉淀平衡可表示为:
4.6109(mol L1)
此时,I- 已经沉淀完全
26
例5-8 在1.0molL1Co2+溶液中,含有少量Fe3+杂质。 问应如何 控制pH,才能达到除去Fe3+杂质的目的? KspCo(OH)2=1.09×l 015,Ksp Fe(OH)3 =4.0×1038
解:①使Fe3+定量沉淀完全时的pH: 由 c(Fe3+)·c3(OH) > Ksp{Fe(OH)3} ,得:
温度一定时Ksp是常数, 所以 c(Ba2+) 和c(SO42-)增加 , BaSO4的溶解度增加 。
15
5.2.2 沉淀的溶解
生成弱电解质使沉淀溶解 通过氧化还原反应使沉淀溶解 生成配合物使沉淀溶解
16
1. 生成弱电解质使沉淀溶解
例:在含有固体CaCO3的饱和溶液中加入盐酸,系统存在下 列平衡的移动。
滴定分析法的应用(2)
CmHnN H2SO4,K2SO4,CuSO4 CO2 + H2O +NH4+
溶液以过量的NaOH碱化后用蒸馏法测定NH4+ 。
(反应有否 突跃;指示剂)
对一元弱酸HA:
HA + OH-
A- + H2O
0.1000moldm-3NaOH滴定0.1000moldm-3一元酸的滴定曲线
cHA越大,被滴定的酸越强(KaФ越大), 则pH突跃越大。
1
直接 滴定可行性
突跃范围大小: ka 大,计量点pH突跃大 指示剂指示终点颜色变化: pH > 0.2
解:∵ c Ka1Ф >10-8; c Ka2Ф >10-8 ; Ka1Ф / Ka2Ф < 104 ; ∴只能一次滴定至C2O42-; 即两级H+同时被准确滴定。
pHsp2= 14 – 1/2(pcC2O42- + pKb1Ф ) ; 若cC2O42- = 0.1mol.dm-3 pHsp2=8.60 ; 可选酚酞或百里酚蓝为指示剂。
10
例9.11 Na2CO3能否分步滴定 ( pKb1Ф= 3.75, pKb2Ф= 7.62 ) 解:∵ cKb1Ф > 10-8; Kb1Ф/Kb2Ф= 103.87;
∴ Na2CO3只能勉强滴定至HCO3-终点,突跃较小,终点颜色较难掌握。滴定误 差较大。
pHsp1 1/ 2(pKb1 pKb2 ) 8.32
104
选指示剂 (混合指示剂)
混合酸: cHA KHA cHBKHB
Kai+1
104 T.E. 1% pH 0.2
不可行: 能否采用其它措施,创造可滴定条件。
极弱酸(碱)和混和酸(碱)的滴定
难溶盐溶度积实验的改进
难溶盐溶度积实验的改进
陈子俭
【期刊名称】《安庆师范学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】1997(003)003
【摘要】动用并联电容电桥电路测定难溶盐的电导以提高的灵敏度,另外设计一个实验线路面板,使得实验操作既简便又规范。
【总页数】2页(P102,113)
【作者】陈子俭
【作者单位】安庆师范学院化学系
【正文语种】中文
【中图分类】O646.1
【相关文献】
1.活度系数法测定A2B型难溶盐的溶度积--以Ag2SO4为例 [J], 李瑜;朱金华;饶秋华;宋玉苏;周子龙;郑炀
2.用交流示波极谱测定难溶盐的溶度积 [J], 乔正道;潘定华
3.难溶金属氢氧化物溶度积测定实验中的微机应用 [J], 王苏文;徐达圣;孙冬梅
4.电导法测定难溶盐BaSO4的溶解度实验数据处理程序的研发 [J], 任庆云;王松涛;闫娜
5.电导法测定难溶盐BaSO4的实验数据处理和处理程序 [J], 刘静
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pH滴定法测定金属氢氧化物的溶度积
试验环节
4.反复做一次滴定硫酸镍溶液,并仔细作好 试验统计。
5.用蒸馏水清洗酸度计三次,清洗复合电极。 关闭自动电位滴定仪。
注意事项
1.自动电位滴定仪旳每次读数均应在数值稳 定后进行。
2.在详细试验之前,应用新配制旳原则缓冲 溶液对复合电极斜率进行标定。
3.不得使滴液管浸入溶液。
思索题
1.在pH滴定曲线上为何会出现近乎水平旳 线段?
2.用移液管精确量取25.00ml 0.2 mol/L邻 苯二甲酸氢钾溶液至溶液杯中,对氢氧化 钠溶液进行自动标定。反复两次。统计试 验数据。
试验环节
3.用移液管精确量取30.00ml 0.1 mol/L 硫 酸镍溶液至溶液杯中,统计pH值(读数稳定 后)用手动滴定旳方式,滴入氢氧化钠溶液。 每次滴加1ml氢氧化钠溶液,读数稳定后, 统计自动电位滴定仪测定旳溶液pH值和滴 加旳NaOH溶液毫升数和相应旳pH值,不断 反复以上操作直至溶液pH值再度迅速上升 为止。
试验原理
所以在金属电解精制时,溶液pH旳变 化会造成多种氢氧化物旳掺杂沉积,从而需 要进一步净化。这种情况在电镀时更不希望 出现。所以在电解时,调整电流密度和溶液 旳pH值是十分主要旳。
试验原理
另一方面,控制pH值,使溶液中某些 金属离子以氢氧化物形式沉淀析出,另某 些金属离子仍保存在溶液中,从而到达分 离净化旳目旳。目前来研究从水溶液中形 成两价金属氢氧化物旳问题。二价金属Me 旳氢氧化物旳溶度积用下式表达。
]2
(2)
仪器和试剂
ZDJ-4A型自动电位滴定仪、 E-201-C型pH复 合电极。
氢氧化钠、硫酸镍、邻苯二甲酸氢钾、磷酸 二氢钠、磷酸氢二钠。
试验环节
1.开启自动电位滴定仪,并预热半小时,用 蒸馏水清洗自动电位滴定仪三次,驱赶气 泡。再用待标定NaOH溶液清洗自动电位滴 定仪三次。用pH值为6.984和4.003旳原 则缓冲溶液对复合电极斜率进行标定。
2020届高中化学二轮专题复习提分特训之填空题4 沉淀溶解平衡的应用及溶度积的计算(学生版)
2020届高中化学二轮专题复习提分特训之填空题(四)沉淀溶解平衡应用及溶度积的计算1.某温度下,Ca(OH)2、CaWO4的相关数据见下表项目CaWO4Ca(OH)2-lg c(阴离子)42-lg c(Ca2+)64将钨酸钠溶液加入石灰乳中,发生反应的离子方程式为WO2-4(aq)+Ca(OH)2(s)CaWO4(s)+2OH-(aq)该温度下此反应的平衡常数为________。
2.已知常温下,H2S的电离常数:K1=1.3×10-7,K2=7.1×10-15,则0.1mol·L-1H2S溶液的pH约为________(取近似整数值);向浓度均为0.001mol·L-1的AgNO3和Hg(NO3)2混合溶液中通入H2S气体,开始生成沉淀的c(S2-)为________。
(已知:K sp(Ag2S)=6.3×10-50,K sp(HgS)=1.6×10-52)3.用惰性电极电解浓度较大的CuCl2溶液,阳极的电极反应式为________________,当电解到一定程度,阴极附近出现蓝色Cu(OH)2絮状物。
常温下,经测定阴极附近溶液的pH=m,此时阴极附近c(Cu2+)=______________mol·L-1(已知:Cu(OH)2的K sp=2.2×10-20)。
4.镁-H2O2酸性燃料电池的反应原理为Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O,则正极反应式:________________________________________________________________________。
常温下,若起始电解质溶液pH=1,则pH=2时,溶液中Mg2+浓度为________。
当溶液pH=6时,________(填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出(已知K sp[Mg(OH)2]=5.6×10-12)。
《水溶液中的离子反应与平衡》测试题2022-2023学年高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1
第三章《水溶液中的离子反应与平衡》测试题一、单选题(共12题)1.下列有关电解质的说法正确的是 A .强电解质一定是离子化合物B .易溶性强电解质的稀溶液中不存在溶质分子C .强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质强D .由于硫酸钡难溶于水,所以硫酸钡是弱电解质2.天然水体中的23H CO 与空气中的2CO 保持平衡。
已知()9sp 3K CaCO =2.810-⨯,某溶洞水体中lgc(X)(X 为23H CO 、3HCO -、23CO -或2Ca +)与pH 的关系如图所示。
下列说法正确的是A .曲线①代表23CO -B .pH 10.3=时,()2+7.91c Ca =2.810mol L --⨯⋅C .()2+c Ca 随pH 升高而增大D .23H CO 的一级电离常数为8.310- 3.下列方程式书写错误的是 A .Al(OH)3⇌A13++3OH - B .Al(OH)3(s)⇌Al 3+(aq)+3OH -(aq) C .BaSO 4(s)⇌Ba 2+(aq)+2-4SO (aq)D .BaSO 4⇌Ba 2++2-4SO4.NaH 2A —Na 2HA 溶液是人体存在的缓冲溶液。
常温下,H 3A 溶液中各微粒组成随着pH 而变化,溶液中A 3-、HA 2-、H 2A -、H 3A 浓度所占分数(δ)随pH 变化的关系如图所示。
下列说法错误的是A .0.1mol/LNaH 2A 溶液显酸性B .H 3A+HA 2—=2H 2A —的平衡常数K=105.08C .将等物质的量的Na 2HA 和NaH 2A 配制成溶液,pH=7.20D .pH=12.40时,存在关系:c (H +)<2c (HA 2—)+c (H 2A —)+3c (A 3—)+c (OH —)5.向K 2CO 3和KHCO 3的混合溶液中加入少量CaCl 2,测得溶液中离子浓度的关系如图所示,下列说法正确的是A .a 、b 、c 三点对应的溶液中pH 最大的为c 点B .该溶液中存在:23-3c(H CO )>c(HCO )-32-3c(HCO )c(CO )C .向b 点溶液中通入CO 2可使b 点溶液向c 点溶液转化D .b 点对应的溶液中存在:3c(Ca 2+)−c(K +)+c(H +)=3c(2-3CO )+c(OH −)+c(Cl −) 6.下列溶液,在空气中受热浓缩,能够得到预想的无水盐的是 A .MgSO 4溶液→MgSO 4 B .FeCl 3溶液→FeCl 3C .Mg(NO 3)2溶液→Mg(NO 3)2D .AlCl 3溶液→AlCl 37.用N A 表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 A .1 mol NaHSO 4晶体中含有的阳离子数目为2N AB .用电解粗铜的方法精炼铜,当阳极质量减轻32 g 时,电路中通过的电子数为N AC .常温下,1 L pH=9的CH 3COONa 溶液中,水电离出的H +数目为10–9N AD .向1 L 0.1 mol·L −1盐酸中滴加氨水至中性,溶液中含有的+4NH 数目为0.1N A 8.下列各组离子一定能大量共存的组合是①在含有大量[Al(OH)4]-溶液中:NH 4+、Na +、Cl -、HCO 3-②常温下c(H +)=10-12mol·L -1的溶液:K +、Ba 2+、Cl -、Br -③常温下pH=7的溶液中:Na +、Cl -、SO 24-、Fe 3+④在水溶液中:K +、SO 24-、Cu 2+、NO 3-⑤常温下c(OH -)=10-12mol·L -1的溶液:K +、Al 3+、Cl -、SO 24-⑥常温下pH=1的溶液中:K +、CrO 24-、Na +、SO 24-A .①②⑥B .②④⑤C .④⑤⑥D .①②③9.关于水的电离,下列叙述中,正确的是A .升高温度,水的平衡向正反应方向移动,K W 增大,c(H +)不变B .向水中加入少量硫酸,水的平衡向逆反应方向移动,K W 不变,c(H +)增大C .向水中加入氨水,水的平衡向逆反应方向移动,K W 不变,c(OH -)降低D .向水中加入少量固体NaCl ,平衡向逆反应方向移动,K W 不变,c(H +)降低10.25℃时有三瓶溶液:pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液,下列说法正确的是A .中和等体积的pH=11的氢氧化钠溶液,所需pH=3的醋酸溶液的体积大于pH=3的盐酸的体积B .往上述盐酸、醋酸溶液中分别加入少量相同的锌粒,盐酸中的锌粒先反应完全C .将上述盐酸溶液和醋酸溶液等体积混合,混合后溶液的pH=3.3D .25℃时,pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液中水电离出的()+c H 均为-11-110mol L ⋅11.下列事实不能用难溶电解质的溶解平衡原理来解释的是 A .碳酸钡不能用作“钡餐”而硫酸钡则能 B .铝粉溶于氢氧化钠溶液C .用FeS 除去废水中含有的Cu 2+D .氢氧化铜悬浊液中加入浓氨水溶液变澄清12.酸碱中和滴定常用于测定酸或碱的浓度。
Fe3+和Al3+分步沉淀pH曲线的测定与分析
Fe3+和Al3+分步沉淀pH曲线的测定与分析作者:***来源:《化学教学》2021年第02期摘要:运用pH传感器,测定NaOH溶液分别滴定FeCl3溶液、Al2(SO4)3溶液以及两者混合溶液的pH曲线。
结合理论计算和实验图像分析Fe3+、 Al3+开始沉淀的pH及沉淀完全的pH,通过“宏观-微观-符号-曲线”四重表征分析pH曲线变化,探讨Fe3+、 Al3+分步沉淀的可行性及最佳pH范围。
关键词: pH传感器; Fe3+和Al3+分步沉淀; pH曲线; 实验探究文章编号: 1005-6629(2021)02-0070-06中图分类号: G633.8文献标识码: B1 问题提出分离溶液中的金属离子时,常通过加入强碱调节pH,使金属离子形成相应的氢氧化物沉淀,使其脱离出溶液体系,是工业除杂的常见操作之一。
这种通过加强碱调节溶液pH的方式逐一沉淀某些金属离子的操作,称为分步沉淀或选择性沉淀[1]。
其基本原理是第一种金属离子完全沉淀时,第二种离子尚未开始沉淀,满足这个条件,就可以通过分步沉淀的方法分离金属离子。
由于高中教材没有设计相关实验,高考试题又常常涉及,学生对这类问题往往缺乏深入的理解。
以Fe3+、Al3+为例,2020年全国Ⅰ卷第26题和全国Ⅲ卷第27题均有考查。
试题相关部分信息如表1所示。
通过对比发现,2020年全国Ⅰ卷第26题和2020年全国Ⅲ卷第27题都涉及Fe3+、Al3+的沉淀问题,但前者并未给出金属离子的初始浓度,而后者给出开始沉淀时金属离子的浓度。
由于金属离子沉淀的pH与金属离子的初始浓度密切相关,显然后者提供的信息更加规范。
同时,按照全国Ⅰ卷第26题的信息,当Fe3+尚未完全沉淀时(如pH在3.0~3.2)Al3+开始沉淀了,Fe3+、Al3+不能实现分步沉淀。
而按照全国Ⅲ卷第27题的信息,两者又是可以分步沉淀的。
为了解决这个矛盾,同时帮助学生深入理解分步沉淀,拟设计NaOH溶液滴定FeCl3溶液、Al2(SO4)3溶液以及两者混合溶液的实验,借助手持技术认识滴定过程中的pH曲线变化特征。
学会进行氢氧化物滴定实验
学会进行氢氧化物滴定实验氢氧化物滴定实验是一种常见的化学实验方法,用于确定溶液中氢氧化物(碱)的浓度。
在这个实验中,我们将会介绍滴定实验的原理、实验所需的材料和操作步骤,以及如何计算溶液中氢氧化物浓度的方法。
一、实验原理氢氧化物滴定实验基于酸碱中和反应的原理进行。
当一定量的强酸滴加到溶液中时,酸和碱会发生中和反应,生成水和相应的盐。
通过记录滴加酸液的体积,我们可以确定溶液中酸的浓度,从而计算出溶液中碱的浓度。
二、实验材料和仪器1. 硫酸(稀):用于作为滴定试剂;2. 酚酞指示剂:用于指示中和点;3. 氢氧化物溶液:需要测定溶液中氢氧化物的浓度;4. 锥形瓶(容量为50 mL):用于容纳氢氧化物溶液;5. 滴定管:用于滴加硫酸;6. 准确的容量瓶、量筒和移液管:用于配制溶液和取样;7. 清洁的烧杯和漏斗:用于准备试剂和过滤溶液。
三、实验操作步骤1. 首先,使用准确的容量瓶将一定体积的氢氧化物溶液转移至50mL 锥形瓶中;2. 添加数滴酚酞指示剂至溶液中。
酚酞指示剂会在酸和碱中和反应终点时从红色变为无色;3. 用滴定管将硫酸滴加至溶液中,同时轻轻摇晃瓶子,直至溶液颜色由粉红色变为无色为止。
记下滴定使用的硫酸体积;4. 重复以上操作至滴定结果相近,得到滴定的平均体积。
四、计算溶液中氢氧化物浓度的方法通过滴定实验得到的滴定体积可以用来计算溶液中氢氧化物的浓度。
假设滴定实验中使用的硫酸浓度为C1(mol/L),滴定用的体积为V1(L),氢氧化物溶液的体积为V2(L),滴定反应的化学计量系数为n,可以使用以下公式计算浓度:浓度(mol/L)=(C1 * V1)/(V2 * n)五、注意事项1. 滴定管的滴液速度要慢,以免滴过头而导致过量的滴加;2. 搅拌瓶内的溶液在滴定过程中应保持搅拌,以确保均匀混合;3. 所用试剂和仪器应保持干净,以避免实验误差。
六、实验安全注意事项1. 实验过程中需要佩戴护目镜和实验手套,以防止化学物质对眼睛和皮肤的伤害;2. 硫酸是一种强酸,具有腐蚀性和腐蚀性。
(完整版)实验2难溶盐的溶度积的测定
实验2 难溶盐的溶度积的测定一、实验目的(1)用电池电动势及电导法测定难溶盐AgCl 的溶度积。
(2)熟练掌握电位差计及电导率仪的使用,提高自己的独立工作能力。
二、设计提示(1)电池电动势法测定难溶盐溶度积的原理:用电池电动势法测定难溶盐溶度积首先需要设计相应的原电池,使电池反应就是该难溶盐的溶解反应,例如:我们如果要测定AgCl 的溶度积,可设计如下电池:Ag(s) ︱Ag + (a Ag+)‖Cl -(a Cl -)︱AgCl(s)+Ag(s)左边负极反应:Ag(s)→Ag +(a Ag+)+e -右边正极反应:AgCl(s)+ e -→Ag(s) + Cl -(a Cl -)电池总反应:AgCl(s) →Ag(s) + Cl -(a Cl -)AgCl 的溶度积:Ag Cl ln ln()sp zEF K a a RT+-=+⋅ 根据能斯特方程: Ag Cl ln()2RT E E a a Fθ+-=-⋅ (4-2-1) 将ln 2sp RT E K Fθ=代人(4-2-1)式中,整理的 Ag Cl ln ln()sp zEF K a a RT+-=+⋅ (4-2-1) 若已知银离子和氯离子的活度(可由所配制溶液的的浓度和γ±值计算得到),测定了电池的电动势E 值,就能求出氯化银的溶度积。
(2)电导法测定难溶盐溶度积的原理:难溶盐饱和溶液的浓度极稀,可认为m m ∞Λ≈Λ,m∞Λ的值可由离子的无限稀释摩尔电导率相加而得到。
运用摩尔电导率的公式可以求得难溶盐饱和溶液的浓度。
m∞Λ (盐)= κ(盐) / c m∞Λ可由手册数据求得,κ可以通过测定溶液电导G 求得,c 便可从上式求得。
电导率κ与电导G 的关系为:cell G G l K Aκ==其中,K cell=l/A为电导池常数必须指出的是:难溶盐本身的电导率很低,这时水的电导率就不能忽略,所以:κ(盐)=κ(溶液)-κ(水)因此,测定溶液的κ之后,还需要测定配制溶液所用水的电导率κ(水),才能求得κ(盐)。
pH
电镀 废 水中的金 属离 子普 遍采用化 学沉 淀法处 理 , 是 , 果 p 值 调控 不 当 , 但 如 H 往往 难 达到 预 期 的效 果 。下 面是在环 境监 测过 程中发现 的二 个典型 例子 及 整改措 施和结 果 。 1 治理设 施 概况 1 1 含镍 废 水治 理设施 . 该 废水 治理 设施废水 来源 于 电镀车闫 的酸洗 和 镀 镍 工 序 , 理 前 废 水 浓度 为 p 值 :. 4 . O 处 H 0 4 —3 1 , 镍 :0 6 m / 5 - 0 g L。设 计 处理量 为 1td 提水 泵流量 5/ , 为 5L ri, 0 / n 配药 槽加 药流 量为 2-2 0 / n a 5 5L mi。废 水采 用 中和法 处理 , 熟石 灰溶 液与 酸 中和 , 加 并与镍 生成 氢氧 化镍沉 淀 , 经斜 板 沉淀槽 、 沉淀池 处理后排 放 。原处 理工艺 流程 为 ;
汤坤 贤 陈敏 儿
摘要
林汩 彤 游 秀萍 ( 东山县环境 监测 站 , 山 3 3 0 ) 东 6 4 0
结合监测资料与理论计算结果 . 采用 p H值调控等办法 . 经现场 调试 . 对排术超标 的含锿 、 含铬 电镀废 水治理 设施
进行整改 , 使之最终达 标排 放。 关键词 :H值调控 ; p 电镀废 水 ; 处理
Ab t a t B s d O h n t n a a a d r a o i g c lu a in. p l ig t e me s so H a u o to n h o g s r c a e D t emo i r g d t a e s n n ac lt ei o a p y n h a u e f r p v lec n r l dt r u h a s o e u g n i r v n h r a i g i s al t n o i k lo h o — o t i [g wa t wa e p td b g i g.mp o i g t e t e t n t l i fn c e r c r me e a a  ̄ n s e t r n a o o d r t k td s h r e r a h n h t n a d r e o ma e i ic a g e c i g t e s a d n .
pH对沉淀-溶解平衡的影响
(1)通过计算判断有无Mg(OH)2沉淀生成? NH4Cl(s)质量至少为多少克? (设加入NH4Cl(s)
后体积不变)
( 解:1) co (Mg ) 0.25mol L 1 co (NH3 ) 0.050mol L
ph对沉淀溶解平衡的影响沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡习题沉淀溶解平衡ppt沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡常数沉淀溶解平衡知识点沉淀的溶解平衡沉淀溶解平衡溶度积沉淀溶解平衡原理
6. 3 pH 对沉淀-溶解平衡的影响
1. 难溶金属氢氧化物
M(OH)n (s)
n
Mn (aq) nOH (aq)
n
K S P {c(M )}{c(OH )}
S c(M )
S c(M )
n
n
K sp [M(OH) ] n [c(OH_ )]n
(K w )n [c(H )]n
K sp [M(OH) n ]
开始沉淀 c(OH ) n
Ksp co (M n ) Ksp co (M n )
开始沉淀 pH 14 lg n
2
6.4× 53 K sp (HgS) 10
在盐酸、硝酸 中均不溶
3HgS(s) 12HCl(aq) 2HNO3 (aq) Hg S
2 2
3H2 [HgCl 4 ](aq) 2NO(g) 3S(s) 4H2O(l) 浓HCl [HgCl ]2 2 4 使c( Hg ) J < K sp 浓 2 S(s) 使c(S ) HNO3
co (NH ) 0.20mol L
4 1
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图7-2 滴定曲线
实验七 难溶金属氢氧化物溶度积的测定——pH 自动滴定法
实验目的:1、掌握pH 自动滴定法测定难溶金属氢氧化物溶度积的原理和方法;
2、学会pH 自动滴定仪测定Ni(OH)2的溶度积。
实验原理:难溶性金属氢氧化物溶度积符合下式:
K SP =a +n M
·
a n
OH
-
在定温下
K SP 为常数。
根据水的离子积
K w =a H
+
·a
OH -可的得氢离子活
度与
K SP 的关系即溶液pH 与K SP 的关
系。
因此若准确地测出形成某金属氢氧化物沉淀时溶液的pH 值和金属离子的活度或浓度就可以算得
K SP 值。
如左图7—1是一个典型的pH 滴定曲线:图中AB 线段为沉淀形成阶段,加入的NaOH 消耗与金属离子结合,故
溶液pH 值变化缓慢,滴定曲线几乎呈水平状态。
在沉淀阶段AB 线段间任取一点i ,并确定i 的两个坐标的准确值,就得到该点的pH 值和对应的NaOH 的滴定量,则在实验温度下被测的金属氢氧化物的溶度积:
K SP =[Ni
2+
]i [OH -
]2
i
而
[Ni 2+
]=N NaOH (V B -V i )/2(V
+
2i
N +V i )
[OH -
]=10-14
/10
-(pH)
j
则
K SP =[N NaOH (V B -V i )/2(V +2i
N +V i )]×[10-14/10-(pH)j ]2
式中N NaOH 为标准溶液NaOH 的当量浓度,V B 为B 点所消耗的NaOH 体积,V i 为i 点所消耗的NaOH 体积,
V +2i N 为实验时所用NiSO 4
溶液的体积,(PH )i
为i
点的pH 值。
本实验采用pH 自动滴定法进行。
将玻璃电极与甘汞电极插入被测溶液NiSO 4之中,组成待测电池置
于ZD-1型滴定台上,与ZD-3型自动电位滴定计和XW —100型自动电位差计配套组成测定系统。
随着NaOH 标准溶液的不断滴入被测液的pH 值即电池的电
动势将发生连续变化。
这个变化的电讯号送到ZD-3型自动电位滴定计进行放大,并显示溶液的pH 值。
并且它经取样转化为脉冲信号,送到DZ 型滴定装置,控制电磁阀,以此控制NaOH 的滴入量。
同时电动势变化的信号也输入自动电位差计,驱动记录笔绘出滴定的时间—pH 曲线,如左图7
—2。
滴定所消耗的NaOH 溶液体积则由滴定管直接读出。
P 图7-1 p H滴定曲线
实验仪器和药品:ZD-3型自动电位滴定计(00312113)DZ滴定装置;DF滴定放大器(003121130 01);
DK滴定控制器(00312113002);
LM17型记录仪(00312113003);烧杯7只。
蒸馏水;pH=4.00邻苯二甲酸氢钾溶液;pH=6.86混合磷酸盐溶液; pH=9.18四硼酸钠溶液;
0.5mol·L-1 NiSO4 ;0.2000mol·L-1NaOH。
实验步骤:
1、组装仪器:仪器的连线参照说明书连接好;
2、配制待测液:以2ml0.5mol·L-1 NiSO4溶液和50ml蒸馏水的比例配制5份待测液;
3、绘制工作曲线:以标准缓冲溶液校正仪器后,将1份待测液置于滴定台上,插入电极后调整装置各
部分运转情况,进行过量滴定,记录仪将回出完整的滴定工作曲线;
4、求 B点所消耗的NaOH溶液体积V B:用作图法在工作曲线上求得A,B两点的 pH值,以B点 pH值
作为滴定终点,进行自动控制滴定。
由滴定前后NaOH溶液的体积求出所消耗的NaOH标准溶液体积V B;
5、求沉淀阶段任意2点所消耗的NaOH溶液的体积V i:在工作曲线上找出A,B间任意3点的 pH值,
分别以它们作为滴定终点进行自动滴定,并由此求得相应的3个NaOH标准溶液体积V i。
实验记录和数据处理:
表二 A,B两点所消耗的NaOH标准溶液体积V B
表三沉淀阶段任意两点C,D点所消耗的NaOH标准溶液体积V
i
被测点落在碱性段时 pH 01
=6.86 pH
02
=9.18 则根据K =
2
102
01pH pH E E --
K =18
.986.6)133(14----=-51.29
又 b=E 0
1-KpH 01=-14-(-51.29)×6.86= 337.85 再根据pH=
K
b
E -求得对应点的pH 值;
若被测点落在酸性段时
pH 0
1=4.00 pH
02
=6.86 再根据
K =
2
102
01pH pH E E --
K =86
.600.4)14(153---=-58.39
又 b=E 0
1 -KpH 01=153-(-58.39)×4.00=386.57 再根据pH=
K
b
E -求得对应点的pH 值。
根
据K SP =[N NaOH (V B -V i )/2(V
+
2Ni + V i )]×[10-14
/10
-(pH)i
]
2
(
其
中
V B =2
21B B V V +=
2
22
.1530.15+ml=15.26ml ; N NaOH =
0.2000mol ·L -1
; V +2Ni =52ml )求得被测的 Ni(OH)2的溶度积
K SP ,得到结果如下表:
表四 沉淀阶段任意两点C ,D 点所消耗的NaOH 标准溶液体积V i 及对应的 pH 值
K SP =(8.34×10-15+11.34×10-15+9.141×10-15+11.34×10-15)÷4=10.04×10-15
本实验的相对误差为 :Er=︱
SP理论
理论
KSP SP K K -︱×100﹪=∣15
15
151021021004.10---⨯⨯-⨯∣×100﹪=402﹪
问题与讨论:
1.分析本实验误差较大的原因:
①理论值k sp=2.0*10-15(新析出的Ni(OH)2的k sp值18~25℃).而实验温度却为29.5℃,因为k sp是和温度
有关的常数,所以温度不同k sp理论值的也会发生变化,这是导致我们实验误差这么大的最主要原因.
② C点和D点的所取的值为A点和B点的三等分点,它们所测得的电池电动势对pH值影响很大,而这个pH 值对于溶度积就影响更大了,所以这样算出来的误差会比较大
③在转折点前后滴加NaOH溶液时一定要慢,这样能得到比较好的曲线图,作出来的误差也会相对较小,测C、D点的电池电动势时也要尽可能准确地滴加NaOH溶液,这样可减少电池电动势所带来的误差。
④人为方面因素即配制溶液和绘图等所产生的误差。
⑤仪器的稳定性和灵敏度不是很好也会给我们实验结果带来误差。