試驗二 無機綜合性質(zhì)試驗

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一、試驗?zāi)康?/p>

1．加深理解同離子效應(yīng)、鹽類的水解及濃度和溫度對弱電解質(zhì)解離平衡的影響；2．學習緩沖溶液的配制，并驗證其緩沖作用；

3．了解沉淀的生成和沉淀的溶解以及沉淀轉(zhuǎn)化的條件；4．學會離心機、酸度計的使用；

5.加深理解溫度、反應(yīng)物濃度對氧化還原反應(yīng)速率的影響；加深理解電極電勢與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系；了解介質(zhì)對氧化還原反應(yīng)的影響；把握物質(zhì)濃度對電極電勢的影響；

二、試驗原理

弱電解質(zhì)溶液中參與少量含有一致離子的另一強電解質(zhì)時，使弱電解質(zhì)的離解程度降低，這種效應(yīng)稱為同離子效應(yīng)。

弱酸及其鹽或弱堿及其鹽的混合溶液，當將其稀釋或在其中參與少量的強酸或強堿時，溶液的pH值改變很少，這種溶液稱作緩沖溶液。緩沖溶液的pH值（以HAc和NaAc為例）可用下式計算：

鹽的水解是中和反應(yīng)的逆反應(yīng)，鹽類水解可改變?nèi)芤簆H值。有些鹽類水解除可改變?nèi)芤簆H值外還能產(chǎn)生沉淀或氣體。

在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，未溶解的難溶電解質(zhì)和溶液中相應(yīng)的離子之間建立了多相離子平衡。例如在PbI2飽和溶液中，建立了如下平衡：

PbI2?Pb2++2I-

其平衡常數(shù)的表達式為Ksp?cPb2+?cI2-，稱為PbI2的溶度積。

根據(jù)溶度積規(guī)則可判斷沉淀的生成和溶解，如將Pb(Ac)2和KI兩種溶液混合時，假使：

cPb2+?cI?2＞Ksp，溶液過飽和，有沉淀析出；cPb2+?cI?2＝Ksp，溶液飽和；

cPb2+?cI?2＜Ksp，溶液未飽和，無沉淀析出。

使一種難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種難溶電解質(zhì)，即把一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程稱為沉淀的轉(zhuǎn)化，對于同一種類型的沉淀，溶度積大的難溶電解質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶度積小的難溶電解質(zhì)。對于不同類型的沉淀，能否進行轉(zhuǎn)化，要具體計算溶解度進行比較。氧化型/還原型,E越大，氧化型（劑）氧化能力加強；E越小，還原型（劑）還原能力越強

??E?E??三.試驗用品

0.059[氧化型]lgn[還原型]1.儀器

點滴板試管若干玻棒酸度計量筒（25mL）酒精燈離心機離心試管燒杯（50mL）

2.試劑

pH試紙HCl（0.1mol?L-1）HAc（0.1mol?L-1）NaOH（0.1mol?L-1）NH3?H2O（0.1mol?L-1）酚酞NH4Ac(固)甲基橙NaAc（0.1mol?L-1）NaOH（0.1mol?L-1）NH3.H2O(1.0mol·L-1)NH4Cl(0.1mol·L-1)HAc(0.1mol·L-1)NaAc(1.0mol·L-1)HAc(1.0mol·L

-1

)BiCl3(0.1mol·L-1)HCl(2mol·L-1)Fe(NO3)3?9H2O(固)Al2(SO4)3(0.1mol·L-1)NaHCO3

（0.5mol?L-1）Pb(NO3)2(0.1mol·L-1)Na2S(0.1mol·L-1)MgSO4(0.1mol·L-1)氨水(2mol·L

-1

)NH4Cl(1mol·L-1)MgCl2(0.1mol·L-1)Pb(Ac)2(0.01mol·L-1)KI(0.02mol·L-1)NaNO3

（固）Na2SO4(0.1mol·L-1)K2CrO4(0.1mol·L-1)AgNO3(0.1mol·L-1)NaCl(0.1mol·L-1)Fe(NO3)3(0.1mol·L-1)Al(NO3)3(0.1mol·L-1)NaOH(2mol·L-1)KI(0.1mol·L-1)KBr(0.1mol·L-1)FeCl3(0.1mol·L-1)CCl4KMnO4（0.01mol·L）H2SO4（3.0mol·L）NaOH（6mo

-1

-1

l·L-1）Na2SO3（0.1mol·L-1）H2C2O4（0.1mol·L-1）Pb(NO3)20.5mol·L-1）Pb(NO3)（0.

1mol·L）HAc（1.0mol·L）Na2SiO3(0.5mol·L)ZnSO4（1.0mol·L）CuSO4（0.5

-1

-1

-1

-1

mol·L-1）CuSO4（0.005mol·L-1）

四.試驗內(nèi)容

（一）溶液的pH值

在點滴板上，用pH試紙測試濃度各為0.1mol·L-1的HCl，HAc，NaOH，NH3?H2O的pH值，并與計算值作一比較(Ka?HAc=1.8×10-5，Kb?NH3?H2O=1.8×10-5）。（二）同離子效應(yīng)和緩沖溶液

1.在試管中參與2mL0.1mol·L-1NH3?H2O，再參與一滴酚酞溶液，觀測溶液顏色變化;再參與少許NH4Cl固體，搖勻并使其溶解，觀測溶液顏色變化，說明原因。

2.在試管中參與2mL0.1mol·L-1HAc，再參與一滴甲基橙，觀測溶液顏色變化；再參與少許NH4Ac固體，搖勻并使其溶解，觀測溶液顏色變化，說明原因。

3.在50mL燒杯中參與10mL0.1mol·L-1HAc和10mL0.1mol·L-1NaAc，攪勻，用pH試紙測定pH值；然后將溶液分成兩份，一份參與10滴0.1mol·L-1HCl，另一份參與10滴0.1mol·L-1NaOH，再分別用pH試紙測其pH值。

于另一燒杯中參與10mL去離子水，用pH試紙測定其pH值；然后將溶液分成兩份，一份參與10滴0.1mol·L-1HCl，另一份參與10滴0.1mol·L-1NaOH，再分別用pH試紙測其pH值。

用緩沖溶液作用原理解釋以上試驗現(xiàn)象。（三）鹽類的水解及影響因素

1.酸度對水解平衡的影響在試管中參與2滴0.1mol·L-1BiCl3溶液，參與1mL水，觀測沉淀的產(chǎn)生，向沉淀中滴加2mol·L-1HCl溶液，至沉淀剛好消失。

BiCl3?H2O?BiOCl?2HCl

2.溫度對水解平衡的影響

在兩支試管中各參與5滴0.1mol·L-1Fe(NO3)3溶液，第一份留作比較，其次份用小火加熱煮沸。觀測溶液發(fā)生的變化，并說明加熱對水解的影響。

3.水解鹽類間的相互作用用pH試紙分別測試0.1mol·L-1Al2(SO4)3和0.5mol?L-1NaHCO3溶液的pH值，并取

1mLNaHCO3溶液于小試管中，逐滴參與Al2(SO4)3溶液，觀測有何現(xiàn)象，試用水解平衡移動理論解釋試驗現(xiàn)象。（四）沉淀的生成和溶解

1.在試管中參與10滴0.1mol·L-1Pb(NO3)2，參與等量0.1mol·L-1Na2S溶液，記錄現(xiàn)象。2.兩支試管中均參與0.1mol·L-1MgCl2溶液0.5mL，并滴加2.0mol·L-1NH3?H2O溶液，至沉淀生成。在其中一支試管中參與數(shù)滴1.0mol·L-1NH4Cl溶液，觀測沉淀是否溶解，兩只試管對比，解釋每步試驗現(xiàn)象。

3.在試管中參與0.01mol·L-1Pb(Ac)2溶液2滴和0.02mol·L-1KI溶液2滴，再參與0.5mL去離子水，生成PbI2黃色沉淀，然后參與少量NaNO3固體，并振蕩試管，記錄試驗現(xiàn)象并解釋之。

（五）沉淀的轉(zhuǎn)化

1.取10滴0.01mol·L-1Pb(Ac)2溶液參與試管中，參與2滴0.02mol·L-1KI溶液，充分反應(yīng)至沉淀生成，然后再參與0.1mol·L-1Na2S溶液，邊加邊振蕩，直到黃色消失，黑色沉淀生成為止，記錄試驗現(xiàn)象并解釋之。

2.在離心試管中參與6滴0.1mol·L-1AgNO3，再參與3滴K2CrO4溶液，觀測磚紅色Ag2CrO4沉淀生成，沉淀經(jīng)離心機（1500r/min）離心，棄去上清液，將沉淀中參與0.1mol·L-1NaCl溶液，觀測磚紅色沉淀轉(zhuǎn)化為白色AgCl沉淀，記錄試驗現(xiàn)象并解釋之。（六）沉淀法分開混合離子

在一支離心試管中參與0.1mol·L-1AgNO3、0.1mol·L-1Fe(NO3)3和0.1mol·L-1Al(NO3)3

溶液各三滴，充分混合均勻后，向其中參與數(shù)滴2.0mol·L-1HCl溶液，離心沉降，再參與1滴2.0mol·L-1HCl溶液，若無沉淀出現(xiàn)，將清液轉(zhuǎn)移至另一試管中。在清液中參與過量的2.0mol·L-1NaOH溶液，攪拌并加熱，觀測沉淀的顏色。離心沉降，再參與1滴2.0mol·L-1NaOH溶液，若無沉淀出現(xiàn)，將清液轉(zhuǎn)移至另一試管中。此時三種離子已經(jīng)分開。寫出方程式及分開過程示意圖。

（七）電極電勢和氧化還原反應(yīng)

取一支試管，參與0.1mol·L-1KI溶液10滴和0.1mol·L-1FeCl3溶液2滴，搖勻，再參與CCl410滴，充分振蕩，觀測CCl4層顏色有無變化。

用0.1mol·L-1KBr溶液代替KI溶液進行上述試驗，反應(yīng)能否發(fā)生，為什么？根據(jù)試驗結(jié)果，定性地比較Br2/Br-、I2/I-、Fe3+/Fe2+三個電對電極電勢的高低，并指出哪個物質(zhì)是最強的氧化劑，哪個是最強的還原劑。（八）介質(zhì)對氧化還原反應(yīng)的影響

取三支試管，各參與0.01mol·L-1KMnO4溶液5滴；第一支試管參與5滴3.0mol·L-1H2SO4

溶液，其次支試管中參與5滴H2O，第三支試管中參與5滴6mol·L-1NaOH溶液，然后往三支試管中各參與0.1mol·L-1的Na2SO3溶液5滴。觀測試驗現(xiàn)象，并寫出離子反應(yīng)方程式。（九）濃度、溫度、酸度對電極電勢及氧化還原反應(yīng)的影響1.溫度對氧化還原反應(yīng)的影響

取兩支試管A和B，各參與0.01mol·L-1KMnO4溶液1mL和3.0mol·L-1H2SO4溶液5滴，另取兩支試管C和D各參與0.1mol·L-1H2C2O4溶液5滴。將A、C試管放在水浴中加熱幾分鐘后混合，同時，將B、D試管中的溶液混合。比較兩組混合溶液顏色的變化，并做出解釋。2.濃度對氧化還原反應(yīng)的影響在兩支試管中，分別參與0.5mol·L-1和0.1mol·L-1的Pb(NO3)溶液各3滴，再都參與1.0

mol·L-1HAc溶液30滴，混勻后，再逐滴參與約26~28滴Na2SiO3(0.5mol·L-1)溶液，搖勻，用藍色石蕊試紙檢查，溶液仍呈酸性，在90℃水浴中加熱(切記：溫度不可超過90℃)，此時，兩試管中均出現(xiàn)膠凍。從水浴中取出兩支試管，冷卻后，同時往兩支試管中插入表面積一致的鋅片，觀測兩支試管中“鉛樹〞生長的速度，并作出解釋。3.濃度對電極電勢的影響

在兩只50mL燒杯中，分別參與20mL1.0mol·L-1ZnSO4溶液和0.5mol·L-1CuSO4溶液。在CuSO4溶液中插入Cu電極，在ZnSO4溶液中插入Zn電極，并分別與pH計的“+〞、“-〞接線柱相接，溶液以鹽橋相連。測量兩極之間的電動勢。

用0.005mol·L-1CuSO4代替1.0mol·L-1CuSO4，觀測電動勢有何變化，解釋試驗現(xiàn)象，說明濃度的改變對電極電勢的影響。

四、本卷須知

1.取用試劑時看明白試劑瓶上的標簽，取用后馬上把膠頭滴管放回原試劑瓶。2.加熱試管中液體時要防備操