实验四---电解质溶液

实验四---电解质溶液

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PbI2饱和溶液中，建立了如下平衡：

PbI2 (固) Pb2+ + 2I -

其平衡常数的表达式为θ

K= c(Pb2+) ·c(I -)2，

sp

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(Pb2+)·c(I -)2＞θ

K溶液过

sp

饱和，有沉淀析出。

c(Pb2+)·c(I -)2＝θ

K饱和溶

sp

液。

c(Pb2+)·c(I -)2＜θ

K溶液未饱和，无沉淀析出。

sp

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）。氨水NH3·H2O（2mol·L-1），0.1mol·L-1NaOH。0.1mol·L-1 AgNO3，Al2(SO4)3（0.1mol·L-1，1mol·L-1），K2CrO4（0.1mol·L-1，）KI（0.001mol·L-1，0.1mol·L-1），MgCl2（0.1mol·L-1），NaAc（0.5mol·L-1，1mol·L-1，固体），NaCl（0.1mol·L-1，1mol·L-1），Na2CO3（0.1mol·L-1，1mol·L-1），Pb(NO3)2（0.001mol·L-1，0.1mol·L-1），NH4Cl（饱和，固体），Na3PO4（0.1mol·L-1），Na2HPO4（0.1mol·L-1），NaH2PO4（0.1mol·L-1），SbCl3（固体）。锌粒，甲基橙（0.1%），酚酞（1%），pH试纸。

四、实验内容

1．强弱电解质的比较

（1）在两支试管中分别加入少量0.1mol·L-1 HCl和0.1mol·L-1HAc，用pH试纸测定两溶液的pH值，并与计算值相比较。

（2）在两支试管中分别加入1mL 0.1mol·L-1

HCl或0.1mol·L-1Hac，再分别加入一小棵锌粒（可用砂纸擦去表面的氧化层），并用酒精灯加热试管，观察哪只试管中产生的氢气的反应比较剧烈。

由实验结果比较HCl和HAc的酸性有何不同？为什么？

2．同离子效应

（1）取两支试管，各加入1mL 蒸馏水，2滴NH3·H2O溶液，再滴入一滴酚酞溶液，混合均匀，观察溶液显什么颜色。在一支试管中加入1/4勺NH4Cl固体，振荡使之溶解，观察溶液的颜色，并与另一试管中的溶液比较。

根据以上实验指出同离子效应对电离度的影响。

（2）取两支小试管，各加入5滴0.1mol·L-1 MgCl2溶液，其中一支试管中再加入5滴饱和NH4Cl溶液，然后分别在两支试管中加入5滴2mol·L-1NH3·H2O，观察两支试管中发生的现象有何不同？写出有关反应式并说明原因。3．缓冲溶液的配制和性质

（1）两支试管中各加入3mL去离子水，用pH试纸测定其pH值，再分别加入5滴

0.1mol·L-1HCl或0.1mol·L-1NaOH溶液，测定它们的pH值。

（2）在1个小烧杯中，加入1mol·L-1HAc和1mol·L-1NaAc溶液各5mL（用量筒尽可能准确量取），用玻璃棒搅匀，配制成HAc-NaAc缓冲溶液。用pH试纸测定其pH值，并与计算值比较。

（3）取3支试管，各加入此缓冲溶液3mL，然后分别加入5滴0.1mol·L-1HCl、0.1mol·L-1NaOH溶液及5滴去离子水，再用pH 试纸分别测定其pH值。与原来缓冲溶液的pH 值比较，有何变化？

比较实验情况，并总结缓冲溶液的性质。4．盐类的水解和影响盐类水解的因素

（1）盐的水解与溶液的酸碱性

1）在三支试管中分别加入少量1mol·L-1 Na2CO3、NaCl 及Al2(SO4)3溶液，用pH试纸试验他们的酸碱性。写出水解的离子方程式，并解释之。

2）在三支试管中分别加入少量0.1mol·L-1Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4溶液，用pH试纸试验他们的酸碱性。酸式盐是否都呈

酸性，为什么？

（2）影响盐类水解的因素

1）温度对水解的影响在两支试管中分别加入1mL 0.5mol·L-1NaAc溶液，并各加入3滴酚酞溶液，将其中一支试管用酒精灯（或水浴）加热，观察颜色的变化。冷却后颜色有何变化？为什么？

2）相互水解取两支试管，分别加入3mL 0.1mol·L-1Na2CO3及2mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液，先用pH试纸分别测定其pH值，然后混合。观察有何现象？写出反应的离子方程式。

5．溶度积原理的应用

（1）沉淀的生成

1）在一支试管中加入1mL 0.1mol·L-1Pb(NO3)2溶液，再逐渐加入1mL 0.1mol·L-1KI溶液，观察沉淀的生成和颜色。

2）在另一支试管中加入1mL 0.001mol·L-1Pb(NO3)2溶液，再逐渐加入1mL 0.001mol·L-1KI溶液，观察有无沉淀生成？

试以溶度积原理解释以上现象。

（2）分步沉淀在离心试管中加入3滴0.1mol·L-1NaCl溶液和1滴0.1mol·L-1K2CrO4