济源职业技术学院：《无机及分析化学》课程教学资源（实验指导）实验八 电解质溶液（微型实验）

实验八电解质溶液（微型实验） 一、实验目的 1.了解可溶电解质溶液的酸碱性。 2.了解弱电解质的电离或离解平衡及其移动 3.了解难溶电解质的多相离子平衡及其移动。 4.学习固体与液体的分离、微型仪器的使用以及pH试纸的使用等基本操作。 5,加深对同离子效应、缓冲溶液等概念的理解，并学习缓冲溶液的配制及性质检 验。 二、实验原理 根据测定溶液pH,可确定溶液的酸碱性。pH>7的溶液显碱性，pH<7 的溶液显酸性，pH=7的溶液显中性。 往弱电解质的解离子平衡系统中加入含有相同离子的强电解质，则解离子平衡 向生成弱电解质的方向移动，使弱电解质的解离度降低。这个效应叫做同离子效 应。根据同离子效应，解离理论认为由弱酸及其盐或弱碱及其盐所组成的混合溶 液，能在一定程度上对外来酸或外来碱起缓冲作用，即当加入少量酸或碱时，此 混合溶液的PH基本上保持不变，这种溶液叫缓冲溶液。 在难溶电解质的饱和溶液中，未溶解固体与溶解后形成的离子间存在着多相离 子平衡。如果设法降低上述平衡中某一离子的浓度，使离子浓度的乘积小于其浓 度积，则沉淀就溶解。反之，如果在难溶电解质的饱和溶液中加入含有相同离子 的强电解质，由于同离子效应，会使难溶电解质的溶解度降低。 如果溶液中含有两种或两种以上的离子都能与加入的某种试剂（沉淀剂）反 应。生成难溶电解质，沉淀的先后次序取决于沉淀剂浓度的大小。所需沉淀剂离 子浓度较小的先沉淀，较大的后沉淀。这种先后沉淀的现象叫做分步沉淀。只有 对同一类型的难溶电解质，才可按它们的溶度积大小直接判断沉淀生成的先后次 序：对于不同类型的难溶电解质，生成沉淀的先后次序需计算出它们所需沉淀剂 离子浓度的大小来确定。利用此原理。可将某些混合离子分离提纯。 使一种难溶电解质转化为另一种更难溶电解质，即把一种沉淀转化为另一种 沉淀的过程，叫做沉淀的转化。因此，可以把一种沉淀转化为更难溶（即溶解度

1 实验八 电解质溶液（微型实验） 一、实验目的 1.了解可溶电解质溶液的酸碱性。 2.了解弱电解质的电离或离解平衡及其移动。 3.了解难溶电解质的多相离子平衡及其移动。 4.学习固体与液体的分离、微型仪器的使用以及 pH 试纸的使用等基本操作。 5.加深对同离子效应、缓冲溶液等概念的理解，并学习缓冲溶液的配制及性质检 验。 二、实验原理 根据测定溶液 pH ，可确定溶液的酸碱性。 pH >7 的溶液显碱性， pH <7 的溶液显酸性， pH =7 的溶液显中性。 往弱电解质的解离子平衡系统中加入含有相同离子的强电解质，则解离子平衡 向生成弱电解质的方向移动，使弱电解质的解离度降低。这个效应叫做同离子效 应。根据同离子效应，解离理论认为由弱酸及其盐或弱碱及其盐所组成的混合溶 液，能在一定程度上对外来酸或外来碱起缓冲作用，即当加入少量酸或碱时，此 混合溶液的 PH 基本上保持不变，这种溶液叫缓冲溶液。 在难溶电解质的饱和溶液中，未溶解固体与溶解后形成的离子间存在着多相离 子平衡。如果设法降低上述平衡中某一离子的浓度，使离子浓度的乘积小于其浓 度积，则沉淀就溶解。反之，如果在难溶电解质的饱和溶液中加入含有相同离子 的强电解质，由于同离子效应，会使难溶电解质的溶解度降低。 如果溶液中含有两种或两种以上的离子都能与加入的某种试剂（沉淀剂）反 应。生成难溶电解质，沉淀的先后次序取决于沉淀剂浓度的大小。所需沉淀剂离 子浓度较小的先沉淀，较大的后沉淀。这种先后沉淀的现象叫做分步沉淀。只有 对同一类型的难溶电解质，才可按它们的溶度积大小直接判断沉淀生成的先后次 序；对于不同类型的难溶电解质，生成沉淀的先后次序需计算出它们所需沉淀剂 离子浓度的大小来确定。利用此原理。可将某些混合离子分离提纯。 使一种难溶电解质转化为另一种更难溶电解质，即把一种沉淀转化为另一种 沉淀的过程，叫做沉淀的转化。因此，可以把一种沉淀转化为更难溶（即溶解度

更小)的另一种沉淀。 三.仪器和药品 1.仪器。多用滴管35支（约50滴为1mL),40孔试管架1只，9孔、40孔点滴 板各一块，离心试管4支，离心机（公用） 2.药品。 (1)酸：HCI(0.1mol-L)人HS(饱和)、HAc(0.1molL、1molL) (2)碱：NH3·H20(0.1molL)、NaOH0.1molL,1molL) (3):AgNO3(0.1 molL).CuSO4(0.1 molL).MnSO4(0.1 molL) FeCls(0.1 molL),CuCl(1 molL)KI(0.1 molL)K2CrO4 (0.1molL尸)、MgCk(饱和)、NH4Ac0.1mo1~L)、NHCL(0.1mol.L) NH4SCN(0.1 molL ),NazCO3(0.1 NH4Ac(0.1 molL)NaCL(0.1 NH4Ac(0.1 mol.L ).NaHCO3(0.1 mol.L-,1 mol.L NaAc(0.I molL).KH2POa(1 molL)K2HPO (1 molL). NisO4(0.1 molL),Pb(NO3(0.1 molL molL).Na,S(0.1 molL) (4)其它：甲基橙0.1%、酚酞(0.1%、广泛pH试纸。 四.实验内容 L.溶液pH值的测定。 先计算出O.1m0l下列溶液的pH值，填入下表，再取下列溶 液各1滴用广泛pH试纸测定溶液的PH值，记录在表3一11.。 2.弱电解质溶液中的离解平衡及其移动： ()弱碱的离解平衡及其移动。向点滴板编号为A1、A2孔各加4滴 0.1 mol.L'NH3H0和1滴1酚酞，观察溶液的颜色：再向A1孔加6 表3一11溶液pH测定 名HC HA NHs·HONH4ANH4 CNaA NazCo NaHCO Nao 称Lc c L

2 更小）的另一种沉淀。 三．仪器和药品 1．仪器。多用滴管 35 支(约 50 滴为 1mL)，40 孔试管架 1 只，9 孔、40 孔点滴 板各一块，离心试管 4 支，离心机(公用)。 2．药品。 (1)酸：HCl(0.1 1 mol L−  )、H2S(饱和)、HAc（0.1 1 mol L−  、1 1 mol L−  ）。 (2)碱：NH3·H2O（0.1 −1 mol • L ）、NaOH(0.1 −1 mol • L ,1 −1 mol • L ) (3)盐：AgNO3(0.1 −1 mol • L ),CuSO4(0.1 −1 mol • L ),MnSO4(0.1 −1 mol • L ), FeCl3(0.1 −1 mol • L )，CuCl2(1 −1 mol • L )、KI(0.1 −1 mol • L )、K2CrO4 (0．1 −1 mol • L )、MgCl2(饱和)、NH4Ac(0.1 −1 mol • L )、NH4CL(0.1 −1 mol • L ) NH4SCN(0.1 −1 mol • L ),Na2CO3(0.1 NH4Ac(0.1 −1 mol • L ) 、 NaCL(0.1 NH4Ac(0.1 −1 mol • L ),NaHCO3(0.1 −1 mol • L ,1 −1 mol • L ) 、 NaAc(0.1 −1 mol • L ),KH2P04(1 −1 mol • L )、K2HP04(1 −1 mol • L )、 NiSO4(0.1 −1 mol • L ),Pb(NO3)2(0.1 −1 mol • L ,1 −1 mol • L ), Na2S (0.1 −1 mol • L ) (4)其它：甲基橙(0.1%)、酚酞(0.1%)、广泛 pH 试纸。 四. 实验内容 1. 溶液 pH 值的测定。 先计算出 0.1 −1 mol • L 下列溶液的 pH 值,填入下表，再取下列溶 液各 l 滴用广泛 pH 试纸测定溶液的 PH 值，记录在表 3—11.。 2. 弱电解质溶液中的离解平衡及其移动： (1) 弱 碱 的 离 解平 衡 及其 移 动。 向 点滴 板 编号 为 A1 、 A2 孔 各加 4 滴 0.1 −1 mol • L NH3 • H20 和 1 滴 1 酚酞，观察溶液的颜色；再向 A1 孔加 6 表 3—11 溶液 pH 测定 名 称 HC L HA c NH3·H2O NH4A c NH4C L NaA c Na2CO 3 NaHCO 3 NaO H

论p 测 H 小 到 大 属离子酸的有 分 酸的 有 属离子碱的有 子 的 滴饱和NHAc溶液.向A孔中加6滴去离子水，比较两种溶液的颜色有何不同 如不同。解释其原因

3 理 论 p H 测 量 p H p H 由 小 到 大 属 分 子 酸 的 有 属离子酸的有 属 分 子 碱 的 有 属离子碱的有 滴饱和 NH4Ac 溶液．向 A2 孔中加 6 滴去离子水，比较两种溶液的颜色有何不同? 如不同．解释其原因

向A3孔中加4滴饱和MgCh溶液和4滴2molL的NH3·H0观察现象 再滴加5滴饱和NH4CL溶液，用搅棒搅拌，观察沉淀是否溶解。用电离或平衡 移动的观点解释上述现象。 2)弱酸的离解平衡及其移动往A4和A孔中各加3滴饱和HS溶液和1滴 甲基橙溶液，观察溶液颜色，然后向A4孔加1滴0.1mol·L AgNO3溶液.观 察溶液颜色变化，对比两种溶液。简要说明原因。 (3)缓冲溶液的配制和性质。利用药品A和药品B配制相应pH值的缓冲溶液。 每人任选一组，要求先计算小体积比（即滴数比），然后在9孔点滴板中配制，配 成后总体积为45一60滴。将配好的溶液的一半用干净滴管转移至另一孔，再向 两孔中分别加入1滴0.1mol,LHCL,l滴0.1mol,L-NaOH,并用精密pH试纸测 量加酸、加碱后的H值，记录在表3-12中。再用等滴数的去离子水代替缓冲 溶液加酸、加碱，测量其pH值，也记录在表3一12中（注：只选一组即可） 表3一12缓冲溶液的配制和性质 药品A 药品B pH 加酸后加碱后 d:dn pH pH Imol.LHAc lmol·L-NaAc lmol·LKH2PO Imol.LK,HPO 9 mol.LNa.CO. mol.LNaHCO 去离子水 6 3、难溶电解质的多相离子平衡： ()沉淀的生成相转化往B1孔加1滴0.1mo1 L-Pb(NO32、6滴去离 子水、1滴0.Imol·LNaCL。用搅棒搅拌，观察有无沉淀生成，并通过计算解 释原因

4 向 A3 孔中加 4 滴饱和 MgCl2 溶液和 4 滴 2 −1 mol • L 的 NH3 • H20 观察现象。 再滴加 5 滴饱和 NH4CL 溶液，用搅棒搅拌，观察沉淀是否溶解。用电离或平衡 移动的观点解释上述现象。 (2)弱酸的离解平衡及其移动 往 A4 和 A5 孔中各加 3 滴饱和 H2S 溶液和 1 滴 甲基橙溶液，观察溶液颜色，然后向 A4 孔加 l 滴 0.1 −1 mol • L AgNO3 溶液．观 察溶液颜色变化，对比两种溶液．简要说明原因。 (3)缓冲溶液的配制和性质。利用药品 A 和药品 B 配制相应 pH 值的缓冲溶液。 每人任选一组，要求先计算小体积比(即滴数比)，然后在 9 孔点滴板中配制，配 成后总体积为 45—60 滴。将配好的溶液的一半用干净滴管转移至另一孔，再向 两孔中分别加入 l滴 0.1 −1 mol • L HCL,l 滴 0.1 −1 mol • L NaOH,并用精密 pH 试纸测 量加酸、加碱后的 pH 值，记录在表 3 12 中。再用等滴数的去离子水代替缓冲 溶液加酸、加碱，测量其 pH 值，也记录在表 3—12 中.(注：只选一组即可)。 表 3—12 缓冲溶液的配制和性质 药品 A 药品 B pH VA VB : 即 d A dB : 加酸后 pH 加碱后 pH mol L HAc 1 1 − • mol L NaAc 1 1 − • 5 2 4 1 1mol L KH PO − • 2 4 1 1mol L K HPO − • 9 2 3 1 1mol L Na CO − • 3 1 1mol L NaHCO − • 11 去离子水 6 3、难溶电解质的多相离子平衡： (1)沉淀的生成相转化 往 B1 孔加 1 滴 0.1 −1 mol • L Pb(NO3)2、6 滴去离 子水、l 滴 0.1 −1 mol • L NaCL。用搅棒搅拌，观察有无沉淀生成，并通过计算解 释原因

向B2孔加3滴1mol.L-Pb(NO32、2滴1 mol.L NaCL,观察沉淀是否 生成。试用溶度积规则说明之.向B2孔遗留的沉淀中加2滴0.1mlKI溶 液、观察沉淀颜色变化。说明原因并写出反应方程式。 (2)分步沉淀向C1、C2分别加2滴0.1mol·L户NaCL和0.1 mol.L K2Cr04 再向两孔各加1滴0.1 mol.L-AgNO3,观察并记录AgCLAg2CO4沉淀的颜色 往离心试管中加2滴0.1mo1 LNaCL溶液、2滴0.1 mol.L K2CrO,溶液。 加水稀释至1mL,摇匀，逐滴加入0.1mol·L-AgNO3溶液。边滴边振荡（为什 么？)，当白色沉淀中即将夹有砖红色沉淀时，停止加入AgNO3溶液，离心沉降 后，把上层溶液移至C3孔4滴，再向C3孔加2滴0.1mol·L AgNO3溶液。 观察并比较离心分离前所生成的沉淀颜色有何不同。为什么会有这样的现象，试 解释之？写出有关方程式。 (3)金屑离子的沉淀分离： ①以氢氧化物沉淀进行分离往离心试管中加36滴0.1mol·L1NiS04溶液， 4滴0.1mol·LFeC6溶液，组成含有Fe3+N2+混合溶液，然后滴加 1 mol.L'NaOH,每滴一滴后，摇匀，并测定pH值，直到pH=5时为止。离心 沉降后，将上层清液转至C6孔2滴，检验清液中是否含有Fe3+(佣什么试剂检 验)：如无Fe3+,将其余清液转至另一支离心试管中，继续滴加1mol·L'NaOH 溶液，直到沉淀开始析出，记录这时溶液的pH值与沉淀颜色，写出有关的反应 方程式。 ②以硫化物沉淀进行分离往离心试管中加36滴0.1mol·LMnS04溶液和4 滴0.1mol·L1CuS04溶液，摇匀，得Cu,Mn2+混合物。然后滴加 0.1 mol.L Na,S溶液，边滴加，边摇匀，边测定pH值，直至溶液的pH=2时 为止。离心沉降，观察沉淀颜色。将清液移至另一支离心试管，继续滴加 0.1mol·LNa,S,直至沉淀析出，离心沉降后，观察记录该沉淀的颜色（实验中

5 向 B2 孔加 3 滴 1 −1 mol • L Pb(NO3)2、2 滴 1 −1 mol • L NaCL，观察沉淀是否 生成。试用溶度积规则说明之．向 B2 孔遗留的沉淀中加 2 滴 0.1 −1 mol • L KI 溶 液、观察沉淀颜色变化。说明原因并写出反应方程式。 (2)分步沉淀 向 C1、C2 分别加 2 滴 0.1 −1 mol • L NaCL 和 0.1 −1 mol • L K2CrO4， 再向两孔各加 1 滴 0.1 −1 mol • L AgNO3，观察并记录 AgCL,Ag2CrO4 沉淀的颜色。 往离心试管中加 2 滴 0.1 −1 mol • L NaCL 溶液、2 滴 0.1 −1 mol • L K2CrO4 溶液。 加水稀释至 1mL,摇匀，逐滴加入 0.1 −1 mol • L AgNO3 溶液。边滴边振荡(为什 么？)，当白色沉淀中即将夹有砖红色沉淀时，停止加入 AgNO3 溶液，离心沉降 后，把上层溶液移至 C3 孔 4 滴，再向 C3 孔加 2 滴 0.1 −1 mol • L AgNO3 溶液。 观察并比较离心分离前所生成的沉淀颜色有何不同。为什么会有这样的现象，试 解释之?写出有关方程式。 (3)金屑离子的沉淀分离： ①以氢氧化物沉淀进行分离 往离心试管中加 36 滴 0.1 −1 mol • L NiSO4 溶液， 4 滴 0.1 −1 mol • L FeCl3 溶 液 ， 组 成含 有 Fe3+,Ni2+ 混 合溶 液 ， 然 后 滴 加 1 −1 mol • L NaOH，每滴一滴后，摇匀，并测定 pH 值，直到 pH＝5 时为止。离心 沉降后，将上层清液转至 C6 孔 2 滴，检验清液中是否含有 Fe3+ (用什么试剂检 验?)；如无 Fe3+，将其余清液转至另一支离心试管中，继续滴加 1 −1 mol • L NaOH 溶液，直到沉淀开始析出，记录这时溶液的 pH 值与沉淀颜色，写出有关的反应 方程式。 ②以硫化物沉淀进行分离 往离心试管中加 36 滴 0.1 −1 mol • L MnSO4 溶液和 4 滴 0.1 −1 mol • L CuSO4 溶 液 ， 摇 匀 ， 得 Cu2+,Mn2+ 混合物。然后滴加 0.1 −1 mol • L Na2S 溶液，边滴加，边摇匀，边测定 pH 值，直至溶液的 pH＝2 时 为止。离心沉降，观察沉淀颜色。将清液移至另一支离心试管，继续滴加 0.1 −1 mol • L Na2S ，直至沉淀析出，离心沉降后，观察记录该沉淀的颜色(实验中

为什么要控制溶液的pH值？)，写出有关的反应方程式。 五.思考题 1.同离子效应对弱电解质的电离度及难镕电解质的溶解度各有什么影响？联系实 验说明之。 2.如何配制缓冲溶液，并试验其缓冲性质？ 3.什么叫做分步沉淀？试根据溶度积规则，计算本实验32)中沉淀的先后次序。 4.如何进行沉淀和溶液的分离？在离心分离操作中有哪些应注意之处？

6 为什么要控制溶液的 pH 值？)，写出有关的反应方程式。 五.思考题 1．同离子效应对弱电解质的电离度及难镕电解质的溶解度各有什么影响?联系实 验说明之。 2. 如何配制缓冲溶液，并试验其缓冲性质？ 3．什么叫做分步沉淀?试根据溶度积规则，计算本实验 3(2)中沉淀的先后次序。 4. 如何进行沉淀和溶液的分离?在离心分离操作中有哪些应注意之处?