山东大学西校区实验报告
姓名 危诚 年级班级 公共卫生1班
实验四 酸碱解离平衡和沉淀-溶解平衡
实验目的: 了解弱酸与弱碱的解离平衡及其平衡移动原理;掌握缓冲溶液恶性质及缓冲溶液的配置方法;掌握难溶点解释的沉淀-溶解平衡及溶度积规则的运用;学习液体及固体的分离以及pH试纸的使用等基本操作。
实验原理: 一元弱酸中的浓度: 一元弱碱中的浓度: 缓冲溶液的pH值: ; 难溶强电解质的标准溶度积常数:
实验器材:离心机,离心试管,试管,烧杯,玻璃棒,量筒,试管架,滴管,药匙 实验药品:
甲基橙,酚酞,广泛pH试纸,精密pH试纸
(pH=3.8~5.4;pH=5.5~9.0)
实验过程:
(一) 测定溶液pH
用广泛pH试纸测量0.1mol/L的溶液,0.1mol/L的溶液和的0.1mol/L溶液的pH。测得分别为pH=1.0; pH=13; pH=8.0。通过计算,易知理论值分别为pH=1.0; pH=13.0; pH=8.2552。
(二) 同离子效应
(1)取两支试管A、B,各加入等量0.1mol/L的
液颜色为橙红色。然后向A管中加入少量
发现A管中液体颜色变黄。
解释:在A管原溶液中达到解离平衡显酸性使甲基橙为橙红色,加入
液中固体后,溶溶液和1滴甲基橙溶液,摇匀后观察溶固体,摇匀后观察,与B管溶液颜色比较,增多,发生同离子效应,反应逆向移动,使水中氢离子浓度减小,pH上升,甲基
橙显黄色。
(2)取两支试管A、B,各加入等量0.1mol/L的
颜色为红色。向A管中加入少量溶液和1滴酚酞指示剂,摇匀观察溶液固体,摇匀观察颜色,A管中红色褪去。
固体后,溶液解释:在A管原溶液中达到解离平衡显碱性使酚酞为红色,加入
中增多,发生同离子效应,反应逆向移动,使水中氢氧根离子浓度减小,pH下降,酚酞红色褪去。
(3)取两支试管A、B,各加入等量0.1mol/L的
和溶液,再向两支试管中各加入适量2mol/L的
中出现白色浑浊。
解释:在两管原溶液中达到解离平衡,A管加入再加入使得溶液则发生同离子效应,饱和溶液后,溶液中较多,溶液,再向A管中加入适量饱溶液,摇匀观察,A管无明显变化,B管溶液解离逆向移动,使水中氢氧根离子浓度减小,沉淀,没有明显变化;反之,B管中
,产生沉淀,显因此不产生溶液解离后氢氧根离子浓度上升,使得现白色浑浊。
(三) 缓冲溶液的配置与性质
(1) 计算得需要0.1mol/L的
量筒量取8.40ml溶液8.40ml,需要0.1mol/L的溶液11.60ml。用10ml溶液,加入烧杯中混合搅溶液,用100ml量筒量取11.60ml
拌均匀。取精密pH试纸(pH=3.8~5.4),用洁净的玻璃棒蘸取溶液涂在试纸上,与比色卡对照,并用2mol/L
的
pH=4.60。
(2) 计算得需要0.2mol/L的
用100ml量筒量取77.62ml溶液77.62ml,需要0.2mol/L的溶液和22.38ml溶液22.38ml。溶液和2mol/L
的溶液调节溶液pH值到溶液,加入烧杯中混合搅拌均匀。取精密pH试纸(pH=5.5~9.0),用洁净的玻璃棒蘸取溶液涂在试纸上,与比色卡对照,并用2mol/L的
pH=7.40
溶液和2mol/L的溶液调节溶液pH值到
说明:缓冲溶液能有效地阻碍溶液pH值的变化。 (四) 沉淀的生成
(1) 取试管A,加1ml 0.1mol/L的
到生成黄色沉淀。
解
释
:
有
=
(2) 取试管B,加1ml 0.001mol/L的
观察,无明显现象。 解
释
:
有
=
(五) 沉淀的溶解
(1) 生成弱电解质:取离心试管,加入5滴0.1mol/L的
溶液和3滴
饱
,
而
溶
液
中
有
,
而
溶
液
中
有
溶液和1ml 0.1mol/L的溶液,混合后观察
,所以形成沉淀。
溶液和1ml 0.001mol/L的溶液,混合后
,所以不形成沉淀。
和溶液,摇匀观察,生成白色沉淀。离心分离,弃去溶液,在沉淀上滴加6mol/L的
溶液,沉淀溶解。
(2) 生成配离子:取离心试管,加入10滴0.1mol/L
的的
溶液,再加10滴0.10mol/L
溶液,摇匀观察,生成白色沉淀。离心分离,弃去溶液,在沉淀上滴加2mol/L溶液,沉淀溶解。
(3) 发生氧化还原反应:取离心试管,加5滴0.1mol/L的溶液和3滴0.1mol/L的
溶液,摇匀观察,生成黑色沉淀。离心分离,弃去溶液,在沉淀上滴加6mol/L的
溶液,60水浴加热,有气体产生,大部分沉淀溶解,溶液显蓝色,小部分带有黄色的沉淀没有溶解。
实验结论: 见实验过程。
专题十一 盐类水解和沉淀溶解平衡
1.(2013福建理综,8,6分)室温下,对于0.10 mol·L-1的氨水,下列判断正确的是( )
A.与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-
+B.加水稀释后,溶液中c(NH4)·c(OH-)变大 Al(OH)3↓
C.用HNO3溶液完全中和后,溶液不显中性
D.其溶液的pH=13
答案 C
2.(2013安徽理综,13,6分)已知NaHSO3溶液显酸性,溶液中存在以下平衡:
HSO3+H2O
HSO3-- H2SO3+OH- ① 2- H++SO3 ②
-向0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是( ) A.加入少量金属Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO3)增大
B.加入少量Na2SO3固体,则c(H+)+c(Na+)=c(HSO3)+c(OH-)+O3)
C.加入少量NaOH溶液,?(SO)
-2--122-?(HSO3)、?(OH-)的值均增大 ?(H)
2-D.加入氨水至中性,则2c(Na+)=c(SO3)>c(H+)=c(OH-)
答案 C
3.(2013四川理综,5,6分)室温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下
下列判断不正确的是( ) ...
A.实验①反应后的溶液中:c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
B.实验①反应后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)=?W
1×10-9 mol/L
C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol/L
D.实验②反应后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+) 答案 B 3.(2013课标Ⅰ,11,6分)已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO4,浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A.Cl-、Br-、CrO4 2-2- B.CrO4、Br-、Cl- 2-
C.Br-、Cl-、CrO4
答案 C 2- D.Br-、CrO4、Cl- 2-
4.(2013北京理综,10,6分)实验:①0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和0.1 mol·L-1 NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;
②向滤液b中滴加0.1 mol·L-1 KI溶液,出现浑浊;
③向沉淀c中滴加0.1 mol·L-1 KI溶液,沉淀变为黄色。 下列分析不正确的是( ) ...
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)
B.滤液b中不含有Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
答案 B
5.(2013江苏单科,14,4分)一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:pM=-lg c(M),p(CO3)=-lg c(CO3)。 下列说法正确的是( ) 2-2- Ag+(aq)+Cl-(aq)
A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
B.a点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)=c(CO3)
C.b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)<c(CO3)
D.c点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)<c(CO3) 答案 BD
6.(2013北京理综,27,12分)用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3; Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色; Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是 。
2-2-2-
(2)将MnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
O42+(3)已知:
--2+3+注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的: 。
(4)已知:一定条件下,MnO4可与Mn2+反应生成MnO2。
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 。 ②Ⅳ中加入MnSO4的目的是 。
答案 (1)Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O -
(2)5 8H+ 5 4H2O
(3)pH约为3时,Fe2+和Al3+不能形成沉淀,将Fe2+氧化为Fe3+,可使铁完全沉淀
(4)①生成黄绿色气体 ②除去过量的MnO4
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