实验14解离和解离平衡

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1、1/14在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术解解离离和和解解离离平平衡衡实验实验14 14 解离和解离平衡解离和解离平衡14.1 14.1 实验目的实验目的 （1 1）加深对解离平衡、同离子效应及盐类水解原理的理）加深对解离平衡、同离子效应及盐类水解原理的理 解。解。 （2 2）了解难溶电解质的多相离子平衡及溶度积规则。）了解难溶电解质的多相离子平衡及溶度积规则。 （3 3）学习快速测量溶液）学习快速测量溶液pHpH的方法和操作技术。的方法和操作技术。 2/14在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术解解离离和和解解离离平平衡衡14.2 14.2

2、 实验原理实验原理1 1弱电解质的解离平衡及其移动弱电解质的解离平衡及其移动 弱电解质在水溶液中发生部分解离，在一定温度下，弱电解质在水溶液中发生部分解离，在一定温度下，弱电解质弱电解质 （例如（例如HacHac）存在下列解离平衡：）存在下列解离平衡： 如果在平衡体系中，加入与弱电解质含有相同离子如果在平衡体系中，加入与弱电解质含有相同离子的强电解质，解离平衡向生成弱电解质的方向移动，使的强电解质，解离平衡向生成弱电解质的方向移动，使弱电解质的解离度降低，这种现象称为同离子效应。弱电解质的解离度降低，这种现象称为同离子效应。3/14在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术

3、解解离离和和解解离离平平衡衡2 2缓冲溶液缓冲溶液 弱酸及其盐弱酸及其盐( (如如HAcHAc和和NaAc)NaAc)或弱碱及其盐或弱碱及其盐( (如如NHNH3 3H H2 20 0和和NHNH4 4Cl)Cl)所所组成的溶液，在一定程度上可以对外来少量酸或碱起缓冲作用。即组成的溶液，在一定程度上可以对外来少量酸或碱起缓冲作用。即当加入少量的酸、碱或对其稀释时，溶液的当加入少量的酸、碱或对其稀释时，溶液的pHpH基本不变，这种溶液基本不变，这种溶液叫做缓冲溶液。叫做缓冲溶液。3 3盐类的水解盐类的水解 强酸强碱盐在水溶液中不水解。强碱弱酸盐、强酸弱碱盐和弱强酸强碱盐在水溶液中不水解。强碱弱酸

4、盐、强酸弱碱盐和弱酸弱碱盐，在水溶液中都发生水解。因为组成盐的离子和水电离出酸弱碱盐，在水溶液中都发生水解。因为组成盐的离子和水电离出来的来的H H+ +或或0H0H- -离子作用，生成弱酸或弱碱，往往使水溶液显酸性或离子作用，生成弱酸或弱碱，往往使水溶液显酸性或碱性。根据同离子效应，往溶液中加入碱性。根据同离子效应，往溶液中加入H H+ +或或0H0H- -可以抑制水解。水可以抑制水解。水解反应是吸热反应，因此，升高温度有利于盐类的水解。解反应是吸热反应，因此，升高温度有利于盐类的水解。 4/14在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术解解离离和和解解离离平平衡衡4 4

5、难溶电解质的多相难溶电解质的多相解解离平衡及其移动离平衡及其移动 在一定温度下，难溶电解质与其饱和溶液中的相应离子处在一定温度下，难溶电解质与其饱和溶液中的相应离子处于平衡状态。根据溶度积规则可以判断沉淀的生成和溶解，利于平衡状态。根据溶度积规则可以判断沉淀的生成和溶解，利用溶度积规则，可以使沉淀溶解或转化。降低饱和溶液中某种用溶度积规则，可以使沉淀溶解或转化。降低饱和溶液中某种离子的浓度，使两种离子浓度的乘积小于其溶度积，沉淀便溶离子的浓度，使两种离子浓度的乘积小于其溶度积，沉淀便溶解。对于相同类型的难溶电解质，可以根据其解。对于相同类型的难溶电解质，可以根据其K Kspsp的相对大小判的相

6、对大小判断沉淀生成的先后顺序。根据平衡移动原理，可以将一种难溶断沉淀生成的先后顺序。根据平衡移动原理，可以将一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质，这种过程叫做沉淀的转化。电解质转化为另一种难溶电解质，这种过程叫做沉淀的转化。沉淀的转化一般是溶度积较大的难溶电解质可以转化为溶度积沉淀的转化一般是溶度积较大的难溶电解质可以转化为溶度积较小的难溶电解质。较小的难溶电解质。5/14在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术解解离离和和解解离离平平衡衡14.3 14.3 实验步骤实验步骤1 1强、弱电解质的比较强、弱电解质的比较 （1 1）用）用pHpH试纸测试浓度均为试纸测试浓度均

7、为L L-1-1的的HClHCl，HAcHAc，NaOH NaOH 和和NHNH3 3H H2 2O O溶液的溶液的pHpH，并与计算值比较。，并与计算值比较。 （2 2）取）取2 2支试管，分别加入支试管，分别加入L L-1-1HClHCl溶液和溶液和L L-1-1HAcHAc溶液，溶液，再各加再各加1 1小颗锌粒，比较反应的快慢。加热试管观察反应小颗锌粒，比较反应的快慢。加热试管观察反应速率的差别。速率的差别。6/14在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术解解离离和和解解离离平平衡衡2 2同离子效应同离子效应 （1 1）取取L L-1-1HAcHAc溶液于试管中，加

8、溶液于试管中，加1 1滴甲基橙，观察溶滴甲基橙，观察溶液的颜色。然后加入少量液的颜色。然后加入少量NHNH4 4AcAc固体，观察溶液颜色有何固体，观察溶液颜色有何变化。解释观察到的现象。变化。解释观察到的现象。 （2 2）取取L L-1-1NHNH3 3H H2 20 0于试管中，加于试管中，加1 1滴酚酞，观察溶液滴酚酞，观察溶液的颜色。然后加入少量的颜色。然后加入少量NHNH4 4AcAc固体，观察溶液颜色的变化。固体，观察溶液颜色的变化。解释观察到的现象。解释观察到的现象。7/14在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术解解离离和和解解离离平平衡衡3 3缓冲溶液缓

9、冲溶液 （1 1）在在2 2支支试试管管中中各各加加入入2mL2mL蒸蒸馏馏水水，用用pHpH试试纸纸测测其其pHpH，然然后后往往1 1支支中中加加2 2滴滴L L-1-1HClHCl溶溶液液，另另1 1支支中中加加入入2 2滴滴L L- -1 1NaOHNaOH溶液，再测溶液，再测pHpH，记下，记下pHpH的改变，进行比较。的改变，进行比较。 （2 2）在在1 1支支试试管管中中加加入入L L-1-1HAcHAc和和L L-1-1NaAcNaAc溶溶液液，摇摇匀匀后后用用pHpH试试纸纸测测其其pHpH。将将溶溶液液分分成成2 2份份，1 1份份加加入入2 2滴滴L L-1-1HClHC

10、l溶溶液液摇摇匀匀另另1 1份份加加入入2 2滴滴L L-1-1NaOHNaOH溶溶液液摇摇匀匀，再再用用精精密密pHpH试纸试纸4.7)4.7)分别测定分别测定pHpH，进行比较，可得出什么结论，进行比较，可得出什么结论? ?8/14在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术解解离离和和解解离离平平衡衡4 4盐类的水解盐类的水解 （1 1）用用pHpH试试纸纸测测定定浓浓度度为为L L-1-1的的下下列列各各溶溶液液的的pHpH：NaClNaCl，NHNH4 4ClCl，NaNa2 2C0C03 3，NHNH4 4AcAc，NaAcNaAc，NaHNaH2 2P0P04

11、4，NaNa2 2HP0HP04 4，NaNa3 3P0P04 4，并与计算值比较。，并与计算值比较。 （2 2）取取少少量量固固体体NaAcNaAc，溶溶于于少少量量蒸蒸馏馏水水中中，加加入入1 1滴滴酚酚酞酞，观观察察溶液颜色。在小火上将溶液加热，观察酚酞颜色有何变化。溶液颜色。在小火上将溶液加热，观察酚酞颜色有何变化。 （3 3）取取少少量量固固体体Fe(N0Fe(N03 3) )3 39H9H2 2O O，用用6mL6mL蒸蒸馏馏水水溶溶解解后后，观观察察溶溶液液的的颜颜色色。然然后后将将溶溶液液分分成成3 3份份：1 1份份留留作作空空白白，1 1份份加加几几滴滴6mol6molL

12、L-1-1HNOHNO3 3溶溶液液，1 1份份在在小小火火上上加加热热煮煮沸沸，观观察察现现象象并并比比较较。由由于于FeFe3+3+水水解解生生成成了了碱式盐而使溶液显棕黄色。加入碱式盐而使溶液显棕黄色。加入HNOHNO3 3和加热对水解平衡各有何影响和加热对水解平衡各有何影响? ? （4 4）在在1 1支支装装有有饱饱和和AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3溶溶液液的的试试管管中中，加加入入饱饱和和NaNa2 2C0C03 3溶溶液液，有有何何现现象象? ? 设设法法证证明明产产生生的的沉沉淀淀是是Al(OH)Al(OH)3 3而而不不是是A1A12 2(CO(CO3 3) )3

13、 3，并并写写出反应方程式。出反应方程式。 9/14在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术解解离离和和解解离离平平衡衡 (1) (1) 取取2 2支支试试管管分分别别加加入入3 3滴滴L L-1-1AgNOAgNO3 3溶溶液液，然然后后往往1 1支支中中加加入入3 3滴滴L L-1-1K K2 2Cr0Cr04 4溶溶液液，另另1 1支支中中加加入入3 3滴滴L L-1-1NaClNaCl溶溶液液，观观察察沉沉淀淀的的生生成成和和颜色。根据溶度积规则说明沉淀产生的原因。颜色。根据溶度积规则说明沉淀产生的原因。 (2) (2) 在在2 2支支试试管管中中分分别别加加入入

14、5 5滴滴饱饱和和(NH(NH4 4) )2 2C C2 2O O4 4溶溶液液和和5 5滴滴0.1 0.1 molmolL L-1-1CaClCaCl2 2溶溶液液，观观察察CaCCaC2 2O O4 4的的生生成成。然然后后在在1 1支支试试管管中中加加入入2 2 molmolL L-1-1HClHCl溶溶液液2mL2mL并并搅搅拌拌，观观察察沉沉淀淀是是否否溶溶解解；另另1 1支支试试管管加加入入2 2 molmolL L-1-1HAcHAc溶液溶液2mL2mL，观察沉淀是否溶解，观察沉淀是否溶解? ? 为什么为什么? ? (3) (3) 在在2 2支支试试管管中中分分别别加加入入5 5

15、滴滴L L-1-1MgClMgCl2 2溶溶液液，并并分分别别滴滴加加2mol2molL L-1-1NHNH3 3H H2 2O O至至有有白白色色Mg(0H)Mg(0H)2 2 沉沉淀淀生生成成，然然后后在在1 1支支试试管管中中加加入入2mol2molL L-1-1HClHCl溶溶液液，观观察察沉沉淀淀是是否否溶溶解解? ?另另1 1支支试试管管中中加加入入饱饱和和NHNH4 4C1C1溶溶液液，观观察察沉沉淀淀是是否否溶溶解解? ? 试试说说明明加加入入HClHCl和和NHNH4 4C1C1对对其其平平衡衡移移动的影响动的影响? ? 5 5沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解10/14在线答

16、疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术解解离离和和解解离离平平衡衡 （1 1）在在离离心心试试管管中中加加入入2 2滴滴L L-1-1NaNa2 2S S溶溶液液和和2 2滴滴L L-1 -1 K K2 2CrOCrO4 4溶溶液液，用用蒸蒸馏馏水水稀稀释释至至3mL3mL，摇摇匀匀。然然后后加加入入1 1滴滴L L-1 -1 Pb(NOPb(NO3 3) )2 2溶溶液液，观观察察首首先先生生成成的的沉沉淀淀的的颜颜色色。离离心心沉沉降降后后，继继续续向向清清液液中中滴滴加加Pb(NOPb(NO3 3) )2 2，又又出现什么颜色的沉淀出现什么颜色的沉淀? ? 根据溶度积计

17、算加以说明。根据溶度积计算加以说明。 （2 2）在在离离心心试试管管中中加加入入L L-1-1Pb(NOPb(NO3 3) )2 2溶溶液液和和L L-1-1 NaClNaCl溶溶液液各各5 5滴滴，观观察察沉沉淀淀的的颜颜色色。离离心心分分离离，弃弃去去清清液液，往往沉沉淀淀中中滴滴加加L L-1-1KIKI溶溶液液，充分摇荡，观察沉淀颜色的变化。充分摇荡，观察沉淀颜色的变化。 （3 3）在在离离心心试试管管中中加加入入3 3滴滴L L-1-1AgNOAgNO3 3溶溶液液和和3 3滴滴L L-1-1 K K2 2CrOCrO4 4溶溶液液，观观察察沉沉淀淀颜颜色色。离离心心分分离离，弃弃去

18、去清清液液，往往沉沉淀淀中中滴滴加加L L-1-1NaClNaCl溶溶液液，充分摇荡，观察颜色的变化。充分摇荡，观察颜色的变化。 写出写出(2)(2)和和(3)(3)的有关反应方程式。的有关反应方程式。 6 6分步沉淀和沉淀的转化分步沉淀和沉淀的转化 11/14在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术解解离离和和解解离离平平衡衡14.4 14.4 注意事项注意事项（1 1）看清楚试剂瓶上的标签再取用试剂，取用后立即把）看清楚试剂瓶上的标签再取用试剂，取用后立即把 胶头滴管放回原试剂瓶。胶头滴管放回原试剂瓶。（2 2）加热试管中液体时要小心操作）加热试管中液体时要小心操作,

19、 ,不能将试管口朝向不能将试管口朝向 他人或自己。他人或自己。（3 3）实验后的含金属离子的废液倒入指定废液桶内，统）实验后的含金属离子的废液倒入指定废液桶内，统 一处理。一处理。12/14在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术解解离离和和解解离离平平衡衡14.5 14.5 问题讨论问题讨论（1 1）同离子效应对弱电解质的解离度及难溶电解质的）同离子效应对弱电解质的解离度及难溶电解质的 溶解度有何影响溶解度有何影响? ?（2 2）水解和解离的不同之处是什么）水解和解离的不同之处是什么? Na? Na2 2COCO3 3和和AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3 溶

20、液能反应的原因是什么溶液能反应的原因是什么? ?13/14在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术解解离离和和解解离离平平衡衡14.6 14.6 参考答案参考答案（1 1）同离子效应对弱电解质的同离子效应对弱电解质的解解离度及难溶电解质的溶离度及难溶电解质的溶解度有何影响解度有何影响? ? 答：同离子效应的存在会使弱电解质的解离度下降，答：同离子效应的存在会使弱电解质的解离度下降，使难溶电解质的溶解度降低使难溶电解质的溶解度降低。14/14在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术解解离离和和解解离离平平衡衡（2 2）水解和水解和解解离的不同之处是什么

21、离的不同之处是什么? Na? Na2 2COCO3 3和和AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3 溶液能反应的原因是什么溶液能反应的原因是什么? ? 答：解离是物质分子在水分子作用下离解为离子的答：解离是物质分子在水分子作用下离解为离子的过程。水解是盐的离子和水作用生成弱电解质的过程。过程。水解是盐的离子和水作用生成弱电解质的过程。NaNa2 2COCO3 3与与AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3反应的原因是：反应的原因是：NaNa2 2COCO3 3易水解生成易水解生成OHOH- -和和COCO2 2，AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3易水解生成易水解生成Al(OH)Al(OH)3 3和和H H+ +，两者水解产，两者水解产物物OHOH- -和和H H+ +相互作用生成弱电解质相互作用生成弱电解质H H2 2O O，从而进一步促进，从而进一步促进了两者的水解，使反应逐渐向生成产物方向转化。了两者的水解，使反应逐渐向生成产物方向转化。