實驗八-酸堿反應(yīng)與緩沖溶液

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實驗八 酸堿反應(yīng)與緩沖溶液 實驗?zāi)康? 1. 進(jìn)一步理解和鞏固酸堿反應(yīng)的有關(guān)概念和原理(同離子效應(yīng) 鹽類水解及其影響因素） 2. 學(xué)習(xí)試管實驗的一些基本操作 3. 學(xué)習(xí)緩沖溶液的配制及其PH的的測定，了解緩沖溶液的緩沖性能 4.學(xué)習(xí)酸度計的使用方法 實驗原理 1. 同離子效應(yīng) 強(qiáng)電解質(zhì)茲水中全部解離。弱電解質(zhì)在水中部分解離。在一定溫度下，弱酸弱堿的竭力平衡如下； HA(ag）+H2O(l)?H3O+(ag)+A-(ag) B(ag)+H2O(l)?BH+(ag)+OH-（ag） 在弱電解質(zhì)溶液中，加入弱電解質(zhì)含有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)解離平衡向生成弱電解質(zhì)的方向移動，是弱電解質(zhì)的接力度下降。這種現(xiàn)象成為：同離子效應(yīng)。 2. 鹽類水解 強(qiáng)酸、強(qiáng)堿鹽在水中不水解。強(qiáng)酸弱堿鹽（如NH4Cl）水解溶液顯酸性，強(qiáng)酸弱堿鹽（如NaAc）水解溶液顯堿性。弱酸弱堿鹽（如NaAc）水解溶液的酸堿性取決于強(qiáng)酸弱堿的相對強(qiáng)弱。例如： Ac-（ag）+H2O（l）?HAc(ag)+OH-（ag) NH4+(ag)+Ac-(ag)+H2O(l)?NH3H2O（ag）+HAc（ag） 水解反應(yīng)時酸堿中和反應(yīng)的逆反應(yīng)。中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)水解反應(yīng)時吸熱反應(yīng)。因此升高溫度有利于鹽類的水解 3. 緩沖溶液 由弱酸（或弱堿）與弱酸（或弱堿）鹽（如HAc-NaAc；NH3H2O-NH4Cl；H3PO4-NaH2PO4；NaHPO4;NaHPO4-Na3PO4等）組成的溶液具有保持溶液PH相對穩(wěn)定的性質(zhì)，這類溶液稱為緩沖溶液。 由弱酸弱堿鹽組成的緩沖溶液的PH可由下列公式計算: PH=PKg?（HA)-lgc(HA)/c(A-) 由弱酸-弱堿鹽組成的緩沖溶液的PH可用下式計算； PH=14-PKb?（B）+lgc(B)/c(BH) 緩沖溶液的PH可以用PH試紙來測定 緩沖溶液的緩沖能力與組成溶液的弱酸（或弱堿）及其共軛堿（或酸）的濃度有關(guān)，當(dāng)弱堿（或弱酸）與它的共軛堿（或酸）濃度較大時，其緩沖溶液能力較強(qiáng)。此外，緩沖能力還與c（HA）/c（A-)或c（B)/c（BH+)有關(guān)。當(dāng)比值接近1時，其緩沖能力最強(qiáng)。此值通常選在0.1~10范圍內(nèi)。 實驗內(nèi)容 步驟 現(xiàn)象 反應(yīng)式 解釋 一 同離子效應(yīng) 1用PH試紙、酚酞、檢測0.1M NH3H2O PH值 酸堿性 在加入少量NH4Ac（s）觀察現(xiàn)象 2 用PH試紙、甲基橙、0.1MHAc重復(fù)1內(nèi)容 步驟 現(xiàn)象 反應(yīng)方程式 結(jié)論 1.同離子效應(yīng) 1 NH4`H2O加酚酞溶液變紅 加NH4Ac溶液變成PH=9 NH3H2O?NH4+=OH- NH4Ac?NH4++Ac- HAc?H++Ac- NH4Ac?NH4++Ac- 1加入NH4Ac; c(NH4+)增大平衡左移在弱電解質(zhì)溶液中加入域弱電解質(zhì)含有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，解離平衡向生成弱電解質(zhì)的方向移動使弱電解質(zhì)的解離度下降 2 黃的甲基橙變成淺紅后褪色PH=3 2 加入NH4Ac（s）使c（Ac-）增大平衡右移 c（H+)減小 2鹽類的水解 1 PH(A)=7 PH(B)=8 PH(C)=4 PH(D)=11 Fe3++H2O?Fe(OH)2 + H+ Fe(OH)2 +H2O?Fe(OH)2 +H+ Fe(OH)2 +H2O?Fe(OH)3 +H+ A;NaCl 中性 B;NaAc 堿性 C;NH4Cl 酸性 D;Na2CO3強(qiáng)堿性 2 溶液紅褐色 加熱顏色加深 B3+ +H2O?B(OH)2 +H+ B(OH)2 +H2O?B(OH)2 +H+ B(OH)2 +H2O?B(OH)3+H+ 加水反應(yīng)式吸熱過程升高溫度有利于鹽類水解 3 溶液無變化 加HCl無變化 Cr3++H2O?Cr(OH)3+3H+ 加HCl平衡右移（強(qiáng)酸弱堿鹽）加酸能夠抑制弱堿鹽水解溶液顯酸性 4 粉紅色變淺 逐漸消失 CO32-+H2O?H2CO3+OH- 強(qiáng)酸弱堿鹽和強(qiáng)堿弱酸鹽能相互促進(jìn)水解 緩沖溶液 1.按表配置4種緩沖溶液并用PH試劑分別測定其PH值，與計算值比較 數(shù)據(jù)處理 編號 配置緩沖溶液（用量筒量取） PH計算值 PH測定值 1 10.0ml、1mol/LHAc——10ml 1mol/LNaAc 4.75 4.3 2 10.0ml、1mol/LHAc——10ml 1mol/LNaAc 5.75 5.20 3 10.0ml、1mol/LHAc中加入2滴酚酞 滴加0.1mol/LNaOH溶液至酚酞變紅半分鐘不消失，在加入10.0mol/LHAc 4.75 4.3 4 10.0ml、1mol/LNH4H2O——10ml 1mol/LNH4Cl 9.25 9.10 2. 在1號緩沖溶液中加入0.5mol/L HCl 4.73 4.36 再加入1ml 0.1mol/L NaOH溶液 4.74 4.41 4、 思考題 1. 如何配制SnCl2溶液和Bi（NO3)2 [SbCl3]溶液，寫出其水解反應(yīng)的離子方程式 答：⑴ Sn2+ + H2O D Sn(OH)+ + H+ Sn(OH)+ + Cl- D Sn(OH) Cl ⑵Sb3+ + H2O D Sb(OH)2+ + H+ Sb(OH)2+ + H2O D Sb(OH)2+ + H+ Sb(OH)2+ + Cl- D SbOCl$ + H2O ⑶Bi3+ + H2O D Bi(OH)2+ + H+ Bi(OH)2+ + H2O D Bi(OH)2+ + H+ Bi(OH)2+ + NO-3 D BiO(NO3) $ + H2O 2. 影響鹽類水解的因素有哪些? 答:鹽類水解度的大小主要取決于水解離子的本性.鹽類溶液的濃度、濃度和酸度也是影響水解的重要因素. 3. 緩沖溶液pH由哪些因素決定?其中主要的決定因素是什么? 答:⑴組成緩沖溶液的弱酸(或弱堿)及其共軛堿(或酸). ⑵選用合適的弱酸(或弱堿)和濃度. 實驗重點講授內(nèi)容 1、 酸度計的使用及注意事項 2、 實驗原理 1.同離子效應(yīng)2.鹽的水解3.緩沖溶液 3、 試管、量筒、燒杯等玻璃儀器的洗滌與使用 4、 失標(biāo)簽溶液A B C D 用PH試紙檢測 不用PH計 5、 緩沖溶液的配制 用PH計測定 6、 實驗報告規(guī)范化1.說明用品2.實驗原理（同離子效應(yīng) 鹽的水解 緩沖溶液）3.實驗內(nèi)容（制表格 畫表格 思考題）