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实验八 酸碱反应与缓冲溶液
实验目的
(同离子效应 盐类水解及其影响因素)
PH的的测定,了解缓冲溶液的缓冲性能
4、学习酸度计的使用方法
实验原理
强电解质兹水中全部解离。弱电解质在水中部分解离。在一定温度下,弱酸弱碱的竭力平衡如下;
HA(ag)+H2O(l)?H3O+(ag)+A-(ag)
B(ag)+H2O(l)?BH+(ag)+OH-(ag)
在弱电解质溶液中,加入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,就是弱电解质的接力度下降。这种现象成为 :同离子效应。
强酸、强碱盐在水中不水解。强酸弱碱盐 (如NH4Cl)水解溶液显酸性,强酸弱碱盐(如
NaAc)水解溶液显碱性。弱酸弱碱盐 (如NaAc)水解溶液的酸碱性取决于强酸弱碱的相对
强弱。例如:
Ac-(ag)+H2O(l)?HAc(ag)+OH-(ag)
NH4+(ag)+Ac-(ag)+H2O(l)?NH3·H2O(ag)+HAc(ag)
水解反应时酸碱中与反应的逆反应。中与反应就是放热反应水解反应时吸热反应。
因此升高温度有利于盐类的水解
由弱酸(或弱碱)与弱酸(或弱碱)盐(如
HAc-NaAc;NH3·H2O-NH4Cl;H3PO4-NaH2PO4;NaHPO4;NaHPO4-Na3PO4等)组成的溶液具有保
持溶液PH相对稳定的性质,这类溶液称为缓冲溶液。
由弱酸弱碱盐组成的缓冲溶液的 PH可由下列公式计算:
? -
PH=PKg(HA)-lgc(HA)/c(A)
由弱酸-弱碱盐组成的缓冲溶液的 PH可用下式计算;
实验八 酸碱反应与缓冲溶液
?
PH=14-PKb(B)+lgc(B)/c(BH)
缓冲溶液的PH可以用PH试纸来测定
缓冲溶液的缓冲能力与组成溶液的弱酸 (或弱碱)及其共轭碱(或酸)的浓度有关,当弱
碱(或弱酸)与它的共轭碱(或酸)浓度较大时,其缓冲溶液能力较强。此外,缓冲能力还与c(HA)/c(A-)或c(B)/c(BH+)有关。当比值接近1时,其缓冲能力最强。此值通常选在0、1~10
范围内。
实验内容
步骤
现
反应式
解释
象
1用PH试纸、酚酞、
同离
检测
0、1MNH3·H2O
子效
PH值酸碱性
应
在加入少量
NH4Ac(s)观
察现象
用PH试纸、甲基橙、
0、1MHAc重复1内容
步骤
现象
反应方程式
结论
1、同离子效应
1
4`2加酚酞溶
3·2
4+
1
加入
4
NHHO
NHHO?NH
=OH-
NHAc;
液变红
4
4+
4+
NHAc?NH
+Ac-
c(NH)增大平衡左
加NH4Ac溶液变成
HAc?H++Ac-
移在弱电解质溶
PH=9
4
4+
-
液中加入域弱电
NHAc?NH
+Ac
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
动使弱电解质的
解离度下降
2
黄的甲基橙变成浅
2
加入
4
使
NHAc(s)
实验八 酸碱反应与缓冲溶液
红后褪色PH=3
2盐类的水解
1
PH(A)=7
Fe3++H2O?Fe(OH)2+H+
PH(B)=8
Fe(OH)2+H2O?Fe(OH)2+H+
PH(C)=4
Fe(OH)2+H2O?Fe(OH)3+H+
PH(D)=11
2
溶液红褐色
B3++H2O?B(OH)2+H+
加热颜色加深
22
2
+
B(OH)+HO?B(OH)
+H
B(OH)2+H2O?B(OH)3+H+
3
溶液无变化
3+
+
Cr+HO?Cr(OH)
+3H
2
3
加HCl无变化
4粉红色变浅
32-2
23
-
CO+HO?H
CO+OH
逐渐消失
缓冲溶液
c(Ac-)增大平衡右
移c(H+)减小
A;NaCl中性
B;NaAc碱性
C;NH4Cl酸性
D;Na2CO3强碱性
加水反应式吸热
过程升高温度有
利于盐类水解
加HCl平衡右移(强酸弱碱盐)加酸能够抑制弱碱盐水解溶液显酸性
强酸弱碱盐与强
碱弱酸盐能相互
促进水解
1、按表配置4种缓冲溶液并用PH试剂分别测定其PH值,与计算值比较
数
编
配置缓冲溶液(用量筒量取)
PH计算值
PH测定值
据
号
处1
10、0ml、1mol/LHAc——10ml1mol/LNaAc
4、75
4、3
理2
、
0ml
、
——
、
75
5
、
20
10
1mol/LHAc10ml1mol/LNaAc
5
3
、
、
中加入
2
滴酚酞滴加
、
、
75
4
、
3
100ml
1mol/LHAc
0
4
1mol/LNaOH溶液至酚酞变红半分钟不消失 ,
在加入10、0mol/LHAc
4
、
0ml
、
·2——
、
、
10
1mol/LNH4HO10ml
925
910
1mol/LNH4Cl
2、在1号缓冲溶液中加入 0、5mol/LHCl 4、73 4、36
实验八 酸碱反应与缓冲溶液
再加入1ml0、1mol/LNaOH溶液
4、74
4、41
四、思考题
(NO3)2[SbCl3]溶液,写出其水解反应的离子方程式
答:⑴Sn2
2
+
+
+-
Sn(OH)Cl
++HO
Sn(OH)+H
Sn(OH)+Cl
3+
2+
+
2+
+
+
⑵Sb+H2O
Sb(OH)+H
Sb(OH)+H2O
Sb(OH)2
+H
2+
-
2
Sb(OH)
+Cl
SbOCl+HO
⑶Bi3++H2O
Bi(OH)2++H+
Bi(OH)2+
+H2O
Bi(OH)2
++H+
Bi(OH)2++NO-3
BiO(NO3)
+H2O
?
答:盐类水解度的大小主要取决于水解离子的本性、盐类溶液的浓度、浓度与酸度也就是影响水解的重要因素、
?其中主要的决定因素就是什么 ?
答:⑴组成缓冲溶液的弱酸(或弱碱)及其共轭碱(或酸)、⑵选用合适的弱酸(或弱碱)与浓度、
实验重点讲授内容
一、酸度计的使用及注意事项
二、实验原理 1、同离子效应2、盐的水解3、缓冲溶液
三、试管、量筒、烧杯等玻璃仪器的洗涤与使用
四、失标签溶液 ABCD用PH试纸检测 不用PH计
五、缓冲溶液的配制 用PH计测定
六、实验报告规范化 1、说明用品2、实验原理(同离子效应
验内容(制表格 画表格思考题)
盐的水解 缓冲溶液)3、实