电离平衡和沉淀反应
一、 实验目的和原理
实验目的:
1)、通过电解质强弱的比较,巩固PH概念,掌握酸碱指示剂和试纸的用法;
2)、了解盐类水解作用及水解平衡移动;
3)、了解沉淀的生成与转化,沉淀溶解的各种方法的实验,掌握溶度积规则及沉淀转化所必需条件并掌握离心分离操作。
实验原理:
1)、电解质有强弱之分,他们的电离度大小也有不同。电解质在水溶液中的电离使水溶液呈相应的PH。
2)、弱电解质在水溶液中存在着离子化和分子化的可逆平衡。在一平衡体系中加入含有相同离子的强电解质,促使弱电解质的电离平衡向分子化的方向移动,电离度降低,这种效应为同离子效应。
3)、由弱酸(或弱碱)及其盐的混合溶液组成的缓冲溶液,对外加的少量酸、碱或水都有一定的缓冲作用,即加少量的酸、碱水后溶液的酸度基本不变。
4)、盐类的水解使溶液使溶液呈现相应的PH。水解反应是中和反应的逆反应,温度升高促使进水解反应的进行,加入酸或碱则使水解收到抑制或促进。
5)、在难溶电解质中,若相应的离子浓度幂的乘积大于该溶液电解质的溶度积时。则该难容电解质会以沉淀析出。反之,难容电解质的沉淀溶解。
二、 实验注意事项
1)、酚酞为碱性指示剂,甲基橙为酸性指示剂 2)、试剂取用时注意操作,
三、主要仪器与药品
仪器:试管、酒精灯、试管夹
药品:NaOH(0.1mol/L)、NH3·H2O(0.1mol/L)、HAC(0.1mol/L)、HCl(0.1mol/L)、NaCl(0.1mol/L) Na2S(0.1mol/L)、NaAc(0.1mol/L)
四、 实验过程及原始数据记录
强电解质与弱电解质
用PH试纸测定溶液的PH:0.1mol/LNaOH,PH=14;0.1mol/LNH3·H2O,PH=9;;蒸馏水:PH=7;0.1mol/LHAc,PH=3;0.1mol/LHCl.PH=1,按PH从小到大排序:0.1mol/LHCl<0.1mol/LHAc<蒸馏水<0.1mol/LNH3·H2O<0.1mol/LNaOH
盐类的水解
1)、用PH试纸测定浓度为0.1mol/L溶液PH:NaCl=8;PH =9;NaAc=10
2)、取少量NaAc固体于试管中,加水溶解,滴一滴酚酞溶液,溶液颜色变为浅红,加热溶液,溶液颜色加深。
沉淀生成与转化
1)、经试管中加入0.5mL0.1mol/L K2CrO4溶液,混合后一边振荡试管,一边逐滴加入0.1mol/L
AgNO3溶液,先生成白色沉淀,沉淀迅速变红。
2)、向试管中加入0.1mol/L NaCl 溶液和7-8滴0.1mol/LAgNO3溶液,振荡,出现白色沉淀,用胶头滴管吸去上层清液,在沉淀中加入数滴1mol/L Na2S溶液,沉淀变黑,先生成AgCl白色沉淀,后生成AgS黑色沉淀,AgS溶解度小于AgCl.
Ag+ + Cl- = AgCl ↓ 2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl
沉淀的溶解
1)、在试管中加入0.5mol/L AgNO3,加入0.1mol/L NH3·H2O 一滴,有白色沉淀生成,继续滴加氨水,沉淀溶解,先生成AgOH沉淀,后生成银氨离子。
2)、在试管中加入0.1mol/L CuSO4 5 滴,加入0.1mol/LK2CrO4至有沉淀出现,再加入2mol/L HCl至沉淀溶解。
在试管中加入0.1mol/LCuSO4 5滴,加入0.1mol/L Na2S 至有沉淀生成,再加入2mol/L HCl ,沉淀不溶解。
五、实验结果及分析
实验结果1:加热后,NaAc溶液中加入酚酞混合溶液颜色加深。
分析: 加热使盐类水解平衡向正向移动,溶液碱性增加,所以颜色加深。 实验结果 2:NaCl 与AgNO3溶液混合后生成沉淀,加入Na2S溶液后沉淀变黑。 分析:生成AgCl白色沉淀,后生成Ag2S黑色沉淀KSP(AgCl)>KSP(Ag2S) 实验结果 3 :CuSO4加入K2CrO4有沉淀生成,加入HCl后沉淀溶解,CuSO4加入Na2S有
沉淀生成,加入HCl后沉淀不溶解。
分析 :CuCr4能溶于盐酸,而CuS却不能。
课后思考题
1、为什么H3PO4溶液呈酸性,NaH2PO4溶液呈微酸性,Na2HPO4溶液呈微碱性,Na3PO4溶液呈碱性?
答:H3PO4溶于水电离出H+,所以呈酸性,NaH2PO4水解显碱性,电离出H+,电离大于水解,所欲呈微酸性,NaHPO4水解呈碱性,水解大于电离,所以呈弱酸性,Na3PO4呈碱性。
2、如何将BaSO4转化为BaCO3?与Ag2CrO4转化为AgCl相比,那种转化比较容易?为什么?
答:加入饱和Na2CO3溶液,后者,AgCrO4的溶液积与Ag Cl相差较大,反应容易。
实验日期;2011 -5 - 21 学生:庄永招
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电离平衡专题
考点1 弱电解质的电离平衡
3.(08上海卷)常温下,某溶液中由水电离出来的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1,该溶液
可能是 ( )
①二氧化硫 ②氯化铵水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A.①④
4.(07广东卷)下列说法正确的是 ( )
A.硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
B.蔗糖、硫酸钡和水分别属于非电解质、强电解质和弱电解质
C.Mg、Al、Cu可以分别用置换法、直接加热法和电解法冶炼得到
D.天然气、沼气和水煤气分别属于化石能源、可再生能源和二次能源
5.(07重庆卷)用食用白醋(醋酸浓度约为1 mol/L)进行下列实验,能证明醋酸为弱电解
质的是 ( )
A.白醋中滴入石蕊试液呈红色
B.白醋加入豆浆中有沉淀产生
C.蛋壳浸泡在白醋中有气体放出
D.pH试纸显示醋酸的pH为2~3
6.(07海南卷)下列叙述正确的是 ( )
A.95 ℃纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性
B.pH = 3的醋酸溶液,稀释至10倍后pH = 4
C.0.2 mol·L-1的盐酸,与等体积水混合后pH = 1
D.pH = 3的醋酸溶液,与pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH = 7
7 .(07上海卷)下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是 ( ) B.①② C.②③ D.③④
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A.相同浓度的两溶液中c(H+)相同
B.100 mL 0.1 mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5
D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小
8.(07天津卷)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O
确的是 ( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,KW增大,pH不变
9.(07上海卷)已知0.1 mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH
+H++OH-;?H>0,下列叙述正CH3COO-+H,要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值增大,可以采取的措施是 ( )
A.加少量烧碱溶液 B.升高温度 C.加少量冰醋酸 D.加水
10.(06全国卷)在0.1mol·L-1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:
CH3COOHCH3COO-+H+,对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入水时,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
C.加入少量0.1mol·L-1HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动
11.(05全国卷)相同体积的pH=3的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应,
下列说法正确的是( )
A.弱酸溶液产生较多的氢气 B.强酸溶液产生较多的氢气
C.两者产生等量的氢气
12.(04全国卷)将0.l mol·L-1醋酸溶液加水稀释,下列说法正确的是( ) D.无法比较两者产生氢气的量
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A.溶液中c (H+)和c(OH-)都减小 B.溶液中c (H+)增大
C.醋酸电离平衡向左移动 D.溶液的pH增大
13.(04广东卷)pH相同的盐酸和醋酸两种溶液中,它们的( )
A.H+的物质的量相同
B.物质的量浓度相同 D.H+的物质的量浓度相同 C.H+的物质的量浓度不同
14.(04广东卷)甲酸和乙酸都是弱酸,当它们的浓度均为0.10mol/L时,甲酸中的c(H+)
约为乙酸中c(H+)的3倍。现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b,以及0.10mol/L的乙酸,经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b。由此可知( )
A.a的浓度必小于乙酸的浓度 B.a的浓度必大于乙酸的浓度
C.b的浓度必小于乙酸的浓度 D.b的浓度必大于乙酸的浓度
15.(05上海卷)欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都减少,
其方法是( )
A.通入二氧化碳气体 B.加入氢氧化钠固体
C.通入氯化氢气体 D.加入饱和石灰水溶液
H++CH3COO-,下列叙述不1.(08天津卷)醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH
正确的是( )
A.醋酸溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
B.0.10mol/L的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)减小
C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.常温下pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH<7
2.(08北京卷)下列叙述正确的是 ( )
A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液的pH=7时,c(SO42-)>c(NH4+)
B.两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH的别为a和a+1,则c1=10c2
C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色
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D.向0.1mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O) 增大
考点2 溶液的酸碱性与pH值计算
16.(04江苏卷)用pH均为2的盐酸和醋酸溶液,分别中和等体积、等物质的量浓度
的氢氧化钠溶液,当氢氧化钠恰好被完全中和时,消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为Vl和V2,则Vl和V2的关系正确的是( )
A.V1>V2
17.(03全国卷)用0.01mol/L NaOH溶液完全中和pH=3的下列溶液各100mL。需
NaOH溶液体积最大的是( )
A.盐酸 B.硫酸 C.高氯酸 D.醋酸
18.(03广东卷)在甲烧杯中放入盐酸,乙烧杯中放入醋酸,两种溶液的体积和pH都
相等,向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒,反应结束后得到等量的氢气。下列说法正确的是( )
A.甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大
B.甲烧杯中的酸过量
C.两烧杯中参加反应的锌等量
D.反应开始后乙烧杯中的c (H+)始终比甲烧杯中的c (H+)小
19.(08全国Ⅱ卷)取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶
液的pH等于12,则该原溶液的浓度为 ( )
A.0.01mol·L-1 B.0.017mol·L-1 C.0.05mol·L-1 D.0.50mol·L-1
20.(08上海卷)某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。则下列描
述正确的是 ( ) B.V1<V2 C.V1=V2 D.V1≤V2
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A.该溶液由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
B.该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成
C.加入适量的NaOH,溶液中离子浓度为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.加入适量氨水,c(CH3COO-)一定大于c(Na+)、c(NH4+)之和
21.(07广东卷)下列可用于测定溶液pH且精确度最高的是 ( )
A.酸碱指示剂 B.pH计 C.精密pH试纸 D.广泛pH试纸
22.(07全国卷I)室温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是 ( )
A.pH = 3的盐酸和pH = 11的氨水等体积混合
B.pH = 3的盐酸和pH = 11的氢氧化钡溶液等体积混合
C.pH = 3的醋酸和pH = 11的氢氧化钡溶液等体积混合
D.pH = 3的硫酸和pH = 11的氨水等体积混合
23.(06全国卷)将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是( )
A.水的离子积变大、pH变小、呈酸性
B.水的离子积不变、pH不变、呈中性
C.水的离子积变小、pH变大、呈碱性
D.水的离子积变大、pH变小、呈中性
24.(06广东卷)室温时,将x mL pH=a 的稀NaOH溶液与ymL pH=b的稀盐酸充分
反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是( )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7 B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7 D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
25.(05江苏卷)在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度
的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+ 恰好完全沉淀时,溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是( )
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A.1∶9 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4
26.(04全国卷)1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则
该碱溶液的pH等于( )
27.(04全国卷)若1体积硫酸恰好与10体积pH=11的氢氧化钠溶液完全反应,则
二者物质的量浓度之比应为( )
28.(05天津卷)下列叙述正确的是( )
A.反应Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2为氧化还原反应
B.反应:HOCH2-
BrCH2--CH(OH)CH2COOH+
HBr A.10∶1 B.5∶1 C.1∶1 D.1∶10 A.9.0 B.9.5 C.10.5 D.11.0 -CH=CHCOOH+2H2O 仅涉及消去反应类型
C.10mL 0.02 mol/L AgNO3溶液与10mL 0.02 mol/L HCl溶液混合后,溶液的pH=2(设溶液总体积不变)
D.10mL 0.04 mol/L HCl溶液与10mL 0.02 mol/L Na2CO3溶液混合后,溶液的pH=7(设溶液总体积不变)
29.(04上海卷)常温时,向pH=2的硫酸中加入等体积的下列溶液后,滴入甲基橙
试液,出现红色,该溶液可能是( )
A.pH=12的Ba(OH)2 B.pH=12的氨水
C.0.005mol/L NaOH D.0.05mol/LBaCl2
30.(04广东卷)下列说法正确的是( )
A.pH=2与pH=1的硝酸中c(H+)之比为1∶10
B.Na2CO3溶液中c(Na+)与c(CO32ˉ )之比为2∶1
C.0.2mol/L与0.1mol/L醋酸中c(H+)之比为2∶1
D.NO2溶于水时,被氧化的n(NO2)与被还原的n(NO2)之比为3∶1
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参考答案
1. B 2. C 3. A 4. BD 5. D 6. C 7. B 8. B 9. BD 10. B
11. A 12. D 13. D 14. A 15. D 16. A 17. D 18. A 19. C 20. A
21.B 22.C
23. D 24.D 25.D 26.C 27. B
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