[北科大]无机化学实验：1 酸碱反应和沉淀反应 (实验报告)
大学化学实验报告沉淀(3篇)
第1篇实验名称：沉淀反应及其应用实验日期： 2023年X月X日实验地点：化学实验室实验目的：1. 理解沉淀反应的基本原理。
2. 掌握沉淀反应的实验操作方法。
3. 学习通过沉淀反应分离和提纯物质。
4. 了解沉淀反应在分析化学中的应用。
实验原理：沉淀反应是指两种或两种以上的溶液相互反应，生成难溶物质的过程。
在沉淀反应中，反应物中的阳离子和阴离子结合形成不溶于水的固体，即沉淀。
沉淀反应的原理基于溶度积（Ksp）的概念，溶度积是难溶电解质在饱和溶液中达到平衡时，离子浓度的乘积。
实验仪器与试剂：- 实验仪器：烧杯、试管、漏斗、玻璃棒、电子天平、滴定管、移液管等。
- 实验试剂：硝酸银溶液、氯化钠溶液、硫酸钡溶液、氢氧化钠溶液、盐酸溶液、酚酞指示剂等。
实验步骤：1. 配制溶液：准确称取一定量的硝酸银和氯化钠，分别溶解于蒸馏水中，配制成一定浓度的溶液。
2. 进行沉淀反应：将硝酸银溶液滴加到氯化钠溶液中，观察沉淀的形成。
3. 验证沉淀：向沉淀中加入少量稀盐酸，观察沉淀是否溶解。
4. 沉淀的过滤与洗涤：将沉淀过滤，并用蒸馏水洗涤沉淀。
5. 沉淀的称量：准确称量沉淀的质量。
6. 计算沉淀的产率。
实验数据与处理：1. 实际产量：沉淀的实际质量为X克。
2. 理论产量：根据反应方程式和反应物的物质的量计算沉淀的理论质量为Y克。
3. 产率：产率 = (实际产量 / 理论产量) × 100%。
实验结果：1. 沉淀反应顺利进行，生成了白色的沉淀。
2. 加入稀盐酸后，沉淀未溶解，说明沉淀为不溶于酸的固体。
3. 沉淀的产率为Z%。
实验反思：1. 实验过程中，沉淀的形成和过滤操作需要细心操作，避免沉淀的损失。
2. 在计算产率时，要注意单位的一致性，确保计算结果的准确性。
3. 沉淀反应在分析化学中具有广泛的应用，如水的净化、药物制备等。
问题讨论：1. 沉淀反应在工业生产中的应用有哪些？2. 如何提高沉淀反应的产率？3. 沉淀反应在环境保护方面的应用有哪些？结论：本次实验成功进行了沉淀反应，并通过实验验证了沉淀反应的原理。
沉淀酸碱平衡实验报告
一、实验目的1. 了解沉淀酸碱平衡的基本概念及其影响因素。
2. 掌握沉淀酸碱平衡实验的基本操作。
3. 通过实验验证沉淀酸碱平衡的原理。
二、实验原理沉淀酸碱平衡是指在溶液中，难溶电解质与其离子之间存在的动态平衡。
在一定条件下，当溶液中离子浓度乘积等于该难溶电解质的溶度积时，溶液达到沉淀酸碱平衡。
该平衡受多种因素影响，如离子浓度、温度、pH值等。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、电子天平、pH计、移液管、容量瓶等。
2. 试剂：氯化钠（NaCl）、氯化银（AgCl）、硝酸银（AgNO3）、氢氧化钠（NaOH）、硫酸铜（CuSO4）、氢氧化钠（NaOH）等。
四、实验步骤1. 配制饱和氯化钠溶液：称取5.0g氯化钠，加入50mL去离子水，搅拌溶解后，转入100mL容量瓶中，用去离子水定容至刻度线。
2. 配制饱和硝酸银溶液：称取5.0g硝酸银，加入50mL去离子水，搅拌溶解后，转入100mL容量瓶中，用去离子水定容至刻度线。
3. 配制氢氧化钠溶液：称取10.0g氢氧化钠，加入50mL去离子水，搅拌溶解后，转入100mL容量瓶中，用去离子水定容至刻度线。
4. 配制硫酸铜溶液：称取5.0g硫酸铜，加入50mL去离子水，搅拌溶解后，转入100mL容量瓶中，用去离子水定容至刻度线。
5. 沉淀酸碱平衡实验：（1）取10mL饱和氯化钠溶液，加入10mL饱和硝酸银溶液，观察沉淀的形成及颜色变化。
（2）向上述溶液中加入少量氢氧化钠溶液，观察沉淀的变化。
（3）向上述溶液中加入少量硫酸铜溶液，观察沉淀的变化。
6. 数据记录与分析。
五、实验结果与分析1. 沉淀酸碱平衡实验结果：（1）向饱和氯化钠溶液中加入饱和硝酸银溶液，观察到白色沉淀形成，说明氯化钠和硝酸银发生反应，生成氯化银沉淀。
（2）向上述溶液中加入少量氢氧化钠溶液，观察到沉淀溶解，说明氢氧化钠与氯化银发生反应，生成可溶性的氢氧化银。
（3）向上述溶液中加入少量硫酸铜溶液，观察到沉淀颜色变为蓝色，说明硫酸铜与氢氧化钠发生反应，生成氢氧化铜沉淀。
化学实验报告沉淀反应
实验名称：沉淀反应实验日期：2023年4月10日实验地点：化学实验室实验人员：张三、李四、王五一、实验目的1. 了解沉淀反应的基本原理和过程。
2. 掌握沉淀反应的实验操作方法。
3. 学习如何通过沉淀反应进行物质的分离和提纯。
二、实验原理沉淀反应是指两种或两种以上的物质在一定条件下，生成难溶于水的固体物质的过程。
沉淀反应通常分为两种类型：一种是酸碱中和反应，另一种是金属离子与阴离子反应。
本实验以硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应为例，生成氢氧化铜沉淀。
反应方程式如下：CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4三、实验仪器与试剂1. 仪器：烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、锥形瓶、电子天平、量筒、滴定管。
2. 试剂：硫酸铜溶液（0.1mol/L）、氢氧化钠溶液（0.1mol/L）、蒸馏水。
四、实验步骤1. 准备工作：将硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液分别倒入两个锥形瓶中，分别标明浓度和体积。
2. 实验操作：a. 将硫酸铜溶液滴加到氢氧化钠溶液中，观察溶液颜色的变化。
b. 滴加过程中，用玻璃棒轻轻搅拌，使反应充分进行。
c. 当溶液中出现蓝色沉淀时，停止滴加。
d. 将混合溶液倒入漏斗中，用滤纸过滤，收集沉淀。
e. 用蒸馏水冲洗沉淀，直至滤液清澈。
f. 将沉淀放入烧杯中，用电子天平称量其质量。
3. 实验结果记录。
五、实验数据与结果1. 实验数据：a. 硫酸铜溶液体积：10.0mLb. 氢氧化钠溶液体积：10.0mLc. 沉淀质量：0.5g2. 结果分析：a. 通过实验，观察到硫酸铜溶液滴加到氢氧化钠溶液中，溶液颜色由蓝色逐渐变为绿色，最终出现蓝色沉淀。
b. 沉淀质量为0.5g，说明反应生成的氢氧化铜质量为0.5g。
六、实验讨论1. 实验过程中，沉淀的形成与反应物的浓度、温度、搅拌速度等因素有关。
2. 在实验操作中，应注意控制滴加速度，避免反应过快导致沉淀不充分。
3. 实验过程中，沉淀的过滤和冲洗是保证沉淀纯度的关键步骤。
沉淀反应实验报告
沉淀反应实验报告实验目的：通过观察不同物质间的沉淀反应，了解沉淀反应的特点及其影响因素。
实验原理：沉淀反应是指在两种溶液混合时，由于生成了不溶于水的沉淀物而产生的化学反应。
在此类反应中，通常会发生离子之间的置换反应，生成不溶于水的沉淀。
沉淀反应的发生需要满足两种溶液中存在的阳离子和阴离子能够形成不溶于水的盐类化合物，这种反应通常在溶液中加入一种沉淀剂后发生。
实验材料：1. 硝酸银溶液。
2. 氯化钠溶液。
3. 硝酸铜溶液。
4. 碳酸钙溶液。
5. 硝酸钡溶液。
6. 硫酸铜溶液。
实验步骤：1. 取一小部分硝酸银溶液倒入试管中；2. 分别加入少量氯化钠溶液和硝酸铜溶液，观察产生的沉淀情况；3. 取一小部分碳酸钙溶液倒入试管中；4. 加入少量硝酸铜溶液，观察产生的沉淀情况；5. 取一小部分硝酸钡溶液倒入试管中；6. 加入少量硫酸铜溶液，观察产生的沉淀情况。
实验结果：1. 在硝酸银溶液中加入氯化钠溶液后产生了白色沉淀，反应方程式为AgNO3+ NaCl → AgCl↓ + NaNO3；2. 在硝酸银溶液中加入硝酸铜溶液后未观察到明显沉淀产生；3. 在碳酸钙溶液中加入硝酸铜溶液后未观察到明显沉淀产生；4. 在硝酸钡溶液中加入硫酸铜溶液后产生了白色沉淀，反应方程式为Ba(NO3)2 + CuSO4 → BaSO4↓ + Cu(NO3)2。
实验分析：通过本次实验，我们观察到了不同物质间的沉淀反应。
在硝酸银溶液中，氯化钠与硝酸银发生沉淀反应，生成了白色的氯化银沉淀。
而在硝酸银溶液中加入硝酸铜溶液后，并未观察到沉淀的产生。
这是因为硝酸银和硝酸铜在溶液中并没有发生置换反应，因此没有产生沉淀。
在碳酸钙溶液中加入硝酸铜溶液后也未观察到沉淀的产生，这是因为碳酸钙和硝酸铜在溶液中也没有发生置换反应。
最后，在硝酸钡溶液中加入硫酸铜溶液后产生了白色硫酸钡沉淀，这是因为硝酸钡和硫酸铜发生了置换反应，生成了不溶于水的硫酸钡沉淀。
实验总结：通过本次实验，我们对沉淀反应有了更深入的了解。
沉淀反应实验报告
沉淀反应实验报告实验目的：通过观察和探究沉淀反应，理解反应物之间的化学作用，研究影响反应速率的诸多因素。
实验器材及试剂：1. 实验器材：试管、滴管、玻璃棒、显微镜等。
2. 实验试剂：亚硝酸银溶液（AgNO3）、氯化钠溶液（NaCl）、盐酸溶液（HCl）等。
实验步骤：1. 将两滴亚硝酸银溶液滴入两个试管中。
2. 再将两滴氯化钠溶液滴入另外两个试管中。
3. 分别添加适量的盐酸溶液到相应的试管中，进行混合搅拌。
4. 观察试管内的物质变化，注意观察是否出现沉淀。
实验结果及讨论：在本实验中，我们通过添加亚硝酸银溶液和氯化钠溶液，混合并加入适量的盐酸溶液来观察是否产生沉淀。
根据我们的观察，我们可以从不同实验条件下得出以下结论：1. 反应物的种类：当亚硝酸银溶液与氯化钠溶液反应时，会生成白色沉淀，即氯化银（AgCl）。
2. 反应物的浓度：增加亚硝酸银或氯化钠的浓度会加速沉淀的生成速率。
这可以理解为浓度增加使得反应物之间发生反应的可能性增大。
3. 温度的影响：反应的速率会随着温度的升高而增加。
通过控制试管置于冷却器或加热器中，我们可以观察到随着温度升高，沉淀反应发生的速率也会增加。
4. 搅拌的影响：将试管进行搅拌可以促进反应物之间的混合，提高反应速率。
我们观察到在未搅拌的试管中，沉淀生成的速率较慢，在搅拌的试管中则更快。
实验结论：通过本次沉淀反应实验的观察和讨论，我们得出了以下结论：1. 沉淀反应在适宜的条件下能够产生明显的白色沉淀，即氯化银（AgCl）。
2. 反应物的种类、浓度、温度和搅拌都会对反应速率产生影响。
3. 提高反应物浓度、温度和进行搅拌可以加快反应速率。
实验意义：沉淀反应是化学实验中常见的反应类型，通过此次实验我们深入了解了影响反应速率的因素，并且学会如何观察和记录实验的结果。
这能够帮助我们在日后的化学实验中更加准确地控制反应过程和实现所需的化学变化。
结语：通过本次实验，我们对沉淀反应有了更深入的了解，并且了解了影响反应速率的多个因素。
化学沉淀反应实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握化学沉淀反应的基本原理。
2. 学习利用沉淀反应进行溶液中离子的定量分析。
3. 掌握实验操作技巧，如沉淀的生成、分离和洗涤。
二、实验原理化学沉淀反应是指两种或两种以上的化合物在溶液中相互作用，生成难溶于水的固体沉淀的过程。
沉淀反应遵循化学计量法则，即反应物的物质的量比与生成物的物质的量比成比例。
沉淀反应的平衡常数（Ksp）可以用来计算溶液中离子的浓度。
本实验中，我们以硫酸铜与氢氧化钠溶液的反应为例，观察沉淀的生成过程，并计算反应中离子的浓度。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 硫酸铜溶液- 氢氧化钠溶液- 氯化钠溶液- 硝酸银溶液- 稀盐酸- 稀硝酸- 稀氨水- 蒸馏水- 滴定管- 烧杯- 玻璃棒- 移液管- 精密天平- 酸式滴定瓶- 酸式滴定管- 滴定管夹- 移液管夹- 滤纸- 滤器2. 实验仪器：四、实验步骤1. 准备实验试剂和仪器。
2. 将一定量的硫酸铜溶液倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀。
3. 使用移液管准确量取一定体积的氢氧化钠溶液，加入烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀。
4. 观察沉淀的生成，记录沉淀的颜色和形状。
5. 使用移液管准确量取一定体积的氯化钠溶液，加入烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀。
6. 观察沉淀的变化，记录沉淀的颜色和形状。
7. 使用滴定管向烧杯中加入稀盐酸，观察沉淀的溶解情况。
8. 记录溶解过程中沉淀的溶解速度和程度。
9. 使用移液管准确量取一定体积的硝酸银溶液，加入烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀。
10. 观察沉淀的生成，记录沉淀的颜色和形状。
11. 使用稀氨水洗涤沉淀，观察沉淀的变化。
12. 记录洗涤过程中沉淀的溶解情况。
13. 将沉淀转移到滤纸上，用蒸馏水洗涤沉淀。
14. 记录洗涤过程中沉淀的溶解情况。
15. 将沉淀放入烧杯中，加入稀硝酸，观察沉淀的溶解情况。
16. 记录溶解过程中沉淀的溶解速度和程度。
五、实验现象1. 加入氢氧化钠溶液后，烧杯中产生蓝色沉淀。
2. 加入氯化钠溶液后，沉淀颜色无明显变化。
实验沉淀反应实验报告
一、实验目的1. 理解沉淀反应的基本原理和过程。
2. 掌握沉淀反应的实验操作方法。
3. 学习如何通过沉淀反应来分离和提纯物质。
二、实验原理沉淀反应是指两种溶液中的离子相互结合，形成难溶于水的固体沉淀物的化学反应。
沉淀反应的原理基于溶解度积（Ksp）的概念，即难溶电解质在溶液中的离子浓度乘积等于其溶解度积常数。
当离子浓度乘积大于溶解度积时，难溶电解质将沉淀出来。
三、实验材料1. 实验仪器：试管、烧杯、滴管、玻璃棒、滤纸、漏斗等。
2. 实验试剂：氯化钠、硝酸银、氢氧化钠、硫酸铜、氯化钡等。
四、实验步骤1. 准备实验材料，将氯化钠、硝酸银、氢氧化钠、硫酸铜、氯化钡等试剂分别称量，并放入试管中。
2. 在试管中加入适量的水，用玻璃棒搅拌使其溶解。
3. 观察溶液颜色，判断是否为无色。
4. 分别向各试管中加入适量的氢氧化钠、硫酸铜、氯化钡等试剂。
5. 观察沉淀反应现象，记录沉淀的颜色、形状、大小等。
6. 使用滤纸和漏斗将沉淀过滤，收集沉淀物。
7. 将沉淀物用蒸馏水洗涤，去除杂质。
8. 将沉淀物烘干，称量其质量。
五、实验现象及结果1. 向氯化钠溶液中加入硝酸银，观察到白色沉淀生成。
2. 向氢氧化钠溶液中加入硫酸铜，观察到蓝色沉淀生成。
3. 向氯化钡溶液中加入硫酸铜，观察到白色沉淀生成。
4. 沉淀物经过洗涤和烘干后，质量为0.5g。
六、实验结果分析1. 实验结果表明，沉淀反应是一种有效的分离和提纯方法。
2. 沉淀物的颜色、形状、大小等特征可以用来判断沉淀物的种类。
3. 沉淀物的质量可以作为实验结果的定量指标。
七、实验结论1. 通过本实验，我们了解了沉淀反应的基本原理和过程。
2. 掌握了沉淀反应的实验操作方法，能够熟练进行沉淀反应实验。
3. 学会了如何通过沉淀反应来分离和提纯物质。
八、实验注意事项1. 实验过程中要严格遵守实验操作规程，确保实验安全。
2. 实验过程中要注意观察现象，记录数据，以便进行实验结果分析。
3. 实验结束后，要清理实验场地，回收实验器材和试剂。
沉淀反应实验报告
沉淀反应实验报告沉淀反应实验报告引言：沉淀反应是化学实验中常见的一种反应类型，通过溶液中的离子相互作用形成固态沉淀物。
本次实验旨在通过观察和分析沉淀反应的过程和结果，探究反应条件对沉淀形成的影响。
实验目的：1. 理解沉淀反应的基本原理和过程；2. 掌握沉淀反应的实验操作技巧；3. 研究不同条件下沉淀反应的变化规律。
实验材料和仪器：1. 实验材料：氯化银(AgCl)、氯化钡(BaCl2)、硝酸银(AgNO3)、硫酸钡(BaSO4)、盐酸(HCl)、硝酸(HNO3)、蒸馏水；2. 实验仪器：试管、滴管、玻璃棒、烧杯、热水浴。
实验步骤：1. 实验前准备：清洗实验仪器，准备所需试剂；2. 实验一：向两个试管中分别加入等量的氯化银溶液和硝酸银溶液，观察并记录反应结果；3. 实验二：向两个试管中分别加入等量的氯化钡溶液和硫酸钡溶液，观察并记录反应结果；4. 实验三：在一试管中加入氯化银溶液，滴加盐酸，观察并记录反应结果；5. 实验四：在一试管中加入氯化银溶液，滴加硝酸，观察并记录反应结果；6. 实验五：在一试管中加入氯化银溶液，加热至沸腾，观察并记录反应结果。
实验结果和分析：1. 实验一中，氯化银溶液与硝酸银溶液反应后生成白色沉淀，即氯化银(AgCl)。
这是因为氯化银溶液中的氯离子与硝酸银溶液中的银离子发生反应，生成不溶于水的氯化银沉淀。
2. 实验二中，氯化钡溶液与硫酸钡溶液反应后生成白色沉淀，即硫酸钡(BaSO4)。
这是因为氯化钡溶液中的钡离子与硫酸钡溶液中的硫酸根离子发生反应，生成不溶于水的硫酸钡沉淀。
3. 实验三中，氯化银溶液与盐酸反应后生成白色沉淀，即氯化银(AgCl)。
这是因为盐酸中的氯离子与氯化银溶液中的银离子发生反应，生成不溶于水的氯化银沉淀。
此外，盐酸的加入使反应溶液的酸碱度增加，促进了沉淀反应的进行。
4. 实验四中，氯化银溶液与硝酸反应后生成白色沉淀，即氯化银(AgCl)。
这是因为硝酸中的硝酸根离子与氯化银溶液中的银离子发生反应，生成不溶于水的氯化银沉淀。
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无机化学实验报告【实验名称】实验一：酸碱反应和沉淀反应【班级】 【日期】【姓名】 【学号】一、实验目的○1通过实验证实水溶液中的酸碱反应、沉淀反应存在着化学平衡及平衡移动的规则——同离子效应、溶度积规则等。
○2学习验证性实验的设计方法。
○3学习对实验现象进行解释,从实验现象得出结论等逻辑手段。
二、实验原理(1)按质子理论,酸、碱在水溶液中的解离和金属离子、弱酸根离子在水溶液中的水解均为酸碱反应。
弱酸、弱碱的解离和金属离子、弱酸根离子的水解均存在着化学平衡。
如一元弱酸的解离HA == H + + A -,其平衡常数称弱酸的解离常数,记作K θa ,其表达式为:[c (H +)/c θ][c(Ac -)/ c θ]K θa (HAc) = ————————————— （3-1）[c(HAc)/ c θ]c (H +) c(A -)解离度 α = ——— ⨯ 100% = ——— ⨯ 100% （3-2） c(HA) c(HA)从平衡移动的观点,可以了解当溶液增加c(A -)或c(H +),使平衡向左移动,使弱酸的解离度降低,即当增加c(H +),使c(A -)降低,当增加c(A -)则c(H +)降低。
金属离子与水的酸碱反应,即水解反应,就像多元酸的解离是分步进行的。
例如Al 3+(aq)的水解：Al 3+(aq) + H 20 === Al(OH)2+(aq) + H +(aq)Al(OH)2+(aq) + H 20 === Al(OH)2+(aq) + H +(aq)Al(OH)2+(aq) + H 20 === Al(OH)3(s) + H +(aq)值得注意的是有的金属离子的水解,并不是要水解到相应的氢氧化物才生成沉淀,而是水解到某一中间步骤,就生成了碱式盐沉淀。
如Sb 3+(aq)的水解: 第一步 Sb 3+(aq) + H 20 === Sb(OH)2+(aq) + H +第二步 Sb(OH)2+(aq) + Cl -(aq) === SbOH 2+(s) + H +这类反应同样也存在平衡,当增加溶液中c(H +),则可抑制水解,当减少溶液中c(H +)(pH 增大),则可促进其水解。
一般来说,酸碱反应的反应速率是相当快的,极易到达平衡。
所以从平衡角度来考察这类反应就行了。
(2)难溶电解质在水溶液中存在着溶解沉淀平衡。
对于难溶的AB 型电解质,有下列平衡：AB(s) ======溶解/沉淀A n+(aq) +B n-(aq)其平衡常数称为溶度积,记作Kθsp (AB)。
当溶液中离子积J=[c (A n+)/cθ][c(B n-)/ cθ]大于Kθsp (AB)时,反应向逆方向进行,生成沉淀。
当J小于Kθsp (AB)时,反应向正方向进行,沉淀溶解。
当J等于Kθsp (AB)时,该溶液是这难溶物的饱和溶液.当一混合溶液中几种离子均可与同一种物种生成沉淀时,滴加该物种的溶液,则先生成沉淀的离子是该离子的浓度与溶液中沉淀剂浓度乘积先达到Kθsp的。
例如溶液中含有Cu2+、Cd2+,当滴加Na2S溶液时,哪个离子先生成硫化物沉淀呢?可先作下列平衡计算:设溶液Cu2+与Cd2+浓度均为0.1mol/L,并取等体积的Cu2+、Cd2+ 溶液混合均匀,查得Kθsp (CuS) = 6.3×10-36, Kθsp (CdS) = 8.0×10-27。
生成CuS的条件: J = [c (Cu2+)/cθ][c(S2-)/ cθ]≥ Kθsp (CuS)，则c(S2-)≥1.3×10-34 mol/L生成CdS的条件: J = [c (Cd2+)/cθ][c(S2-)/ cθ]≥ Kθsp (CdS)，则c(S2-)≥1.6×10-25 mol/L由此可知,当滴加Na2S溶液时,混合溶液中Cu2+先与Na2S作用生成CuS沉淀。
再考虑当CdS开始沉淀时,溶液中残留的Cu2+浓度为多少?从上述计算已知,CdS开始沉淀时溶液中c(S2-)=1.6×10-25mol/L。
当c(S2-)=1.6×10-25mol/L时,溶液中c(cu2+)为:Kθsp (CuS)/cθ 6.3×10-36c(cu2+) = —————= ——————mol/L = 3.9×10-11 mol/Lc(S2-)/ cθ 1.6×10-25即溶液中的Cu2+应视为已完全沉淀。
这样似乎可以得出结论,用Na2S作沉淀剂可将Cu2+与Cd2+完全分离。
但实验发现并非如此,在CuS沉淀中夹带有CdS沉淀。
滴加Na2S时,虽然有搅拌,但由于c(S2-)≥1.6×10-25mol /L,所以在局部区域中CuS与CdS将同时生成。
但只要溶液中还有Cu2+则会发生如下反应:CdS(s) + Cu2+(aq) === Ca2+(aq) + CuS(s)而这个反应的总反应速率不大(可能由于包藏的原因),当不断滴加Na2S时又不断有CdS生成,所以在Cus沉淀中总有Cds沉淀。
于是出现了以下两个问题。
○1平衡计算有没有用?平衡计算是根据给定反应条件(温度、浓度、压力等)计算出其平衡状态,如上述计算表明,在298K, 100kPa下,平衡状态时的溶液中c(cu2+)=3.9×10=mol/L, c(Cd2+)=0.05mol/L, c(S2-)=1.6×10-25mol/L。
平衡状态是该反应在给定条件下可进行的限度——最大程度。
不是每一个反应在给定条件下都能达到平衡状态的。
当反应进行得“比较好”,反应实际进行的程度比较接近限度。
若反应进行得“不太好”,反应实际的进行程度离限度远一点。
所以“限度”是一目标,要不断改进反应条件(动力学条件)使实验结果尽可能接近限度。
○2怎样改善反应条件、操作方法,使得反应尽可能接近反应的限度呢?理论上讲是怎样改善操作方法,使反应尽量达到平衡状态,也就是怎样加快反应速率。
加快反应速率首先要判别反应的类别,是均相反应还是多相反应?对于多相反应,加快扩散速率及增加反应界面可加快反应的总反应速率。
在实验中增加扩散速率和增加反应界面最有效的办法之一是增加搅拌强度,即加强搅拌。
实践证明,加强搅拌可以减少CuS中混有的CdS。
三、仪器和药品1．仪器离心机;离心试管;试管;量筒(10mL);玻棒;吸管;酒精灯;火柴等。
2．药品NaAc (s); NH4Cl (s); HAc (0.1mol/L); HCl(0.1mol/L、2mol/L、浓); NaOH(0.1mol/L、2mol/L);Pb(NO3)2(0.1mol/L、1×10-3mol/L); KI (0.1mol/L 、1×10-3mol/L); MgSO4 (0.1mol/L); CuSO4(0.1mol/L); CdSO4(0.1mol/L); Na2S(0.1mol/L); SbCl (0.1mol/L); NH3·H20 (0.1mol/L、2mol/L);AgNO3(0.1mol/L);K 2CrO4(0.1mol/L); NaCl (0.1 mol/L); PbCl2(饱和); NaAc (0.1mol/L); 甲基橙(0.05%)、酚酞(0.1%)、pH试纸等。
四、实验内容1.一般实验(1)弱酸解离的同离子效应在两支试管中各加5滴HAc(0.1mol/L),再各加1滴甲基橙,观察溶液的颜色。
于其中一试管中加少量固体NaAc用玻棒搅拌,待NaAc溶解,对比溶液的颜色。
解释颜色变化的原因。
(2)难溶电解质的同离子效应取2滴PbCl2(饱和)溶液于一试管中,加1滴HCl(2mol/L)溶液,观察现象,再滴加HCl(浓)至沉淀消失。
此时生成了可溶性的H 2[PbCl4]。
解释沉淀的生成,并从沉淀溶解得出结论。
(3)沉淀的生成在一试管中加2滴Pb(NO3)2(0.1mol/L)溶液,再滴加2滴KI(0.1mol/L)溶液,观察实验现象。
在另一试管中滴加2滴Pb(NO3)2(1×10-3mol/L)溶液,再滴加2滴KI(1×10-3mol/L)溶液,观察实验现象。
根据Kθsp (PbI2),通过计算解释实验现象。
计算时应注意体积增大对离子浓度的影响。
(4)沉淀溶解试管中加10滴MgSO4(0.1mol/L)溶液,逐滴加入NH3·H20(2mol/L),观察沉淀的生成,写出离子反应方程式。
再向此溶液中加人少量的NH4Cl固体,振荡,观察沉淀的变化,解释变化的原因。
(5)分步沉淀在离心试管中加5滴CuSO4(0.1mol/L)和5滴CdSO4(0.1mol/L)溶液,再加10滴去离子水,搅拌均匀。
逐滴加入Na2S(0.1mol/L)溶液(注意每加1滴Na2S均要搅拌均匀),观察生成沉淀的颜色。
当加入5滴Na2S后,离心分离。
再在清液中加1滴Na2S(0.1mol/L),观察生成沉淀的颜色。
若此时生成仍是土色沉淀,则充分搅拌,再离心分离,依此操作直至清液中加1滴Na2S溶液,出现纯黄色沉淀为止。
记录所加Na2S的总滴数。
注: CuS呈黑色, CdS呈黄色,实验中观察到的土色是黑色与黄色的混合色。
(6)盐的水解取一支干试管,加入2滴SbCl3(0.1mol/L)溶液,再加入1mL去离子水,观察现象。
再加入1-2滴浓盐酸,又有何现象发生?解释现象。
注:Sb3+的水解所得沉淀为SbOCl。
2．设计实验(1)设计实验证实“同离子效应使氨水解离出的OH-离子浓度降低”,并以实验证实设计步骤的正确。
给定试剂: NH3·H20 (0.1mol/L); NH4Cl (s); NaOH (0.1mol/L); 甲基橙；酚酞。
在设计实验步骤时,只允许从上述给定试剂中选择部分或全部。
(2)缓冲溶液的配制及缓冲性能的鉴别。
通过计算,设计两个配制5ml pH为4-5的缓冲溶液的实验方案。
要求:在配制的两个缓冲溶液中必须有一个缓冲溶液用NaOH溶液(0.1mol/L)配制。
并且用pH试纸测定所配制的缓冲溶液的pH,与理论计算结果比较。
并分别检验所配制的缓冲溶液抵御酸、碱的能力。
给定试剂: HAc (0.1mol/L); HCl (0.1mol/L、2mol/L); NaOH (0.1mol/L、2mol/L); NaAc (0.1mol/L); pH试纸。
(3)沉淀转化。
设计AgCl与Ag2CrO4沉淀间的转化,证实沉淀转化反应的方向是溶解度大的沉淀转化成溶解度小的沉淀。
给定试剂: AgNO3 (0.1mol/L); NaCl (0.1 mol/L); K2CrO4(0.1mol/L)设计前思考并回答下列问题。