中國石油大學（華東）現代遠程教育實驗報告課程名稱:普通化學／化學原理1實驗名稱：電解質溶液-同離子效應實驗形式：在線模擬+現場實踐提交形式:在線提交實驗報告學生姓名：學號：＊年級專業層次：**＊學習中心：＊*＊*提交時間:年月日學習“同離子效應（一）、(二）”實驗,詳見《普通化學》(《化學原理1》）課件中的“實驗教學”-“實驗內容”－“電解質溶液”,網址HYPERＬＩNK"ｈttp:/／wｗｗ.uｐol.ｃn/jpk202３／ptｈx/fｚsｙ.hｔｍl"ｈｔtｐ://wｗw.upoｌ.ｃn／ｊpk2０23／pthx/fzsy．html，并回答下面的問題。一、實驗目的（1）加深對弱電解質的解離平衡、同離子效應、鹽類水解等基本概念的理解。了解緩沖溶液的緩沖作用及配制。

(2)掌握難溶電解質的多相離子平衡及沉淀的生成和溶解的條件。

二、實驗原理溶液中的離子平衡涉及弱電解質的解離平衡、鹽類的水解平衡、難溶電解質的沉淀-溶解平衡等。

在弱電解質的解離平衡或難溶電解質的沉淀一溶解平衡體系中,加入與弱電解質或難溶電解質具有相同離子的易溶強電解質，則平衡向左移動，產生使弱電解質的解離度或難溶電解質的溶解度明顯減少的現象,叫做同離子效應。

由弱酸（或弱堿）及其鹽等共軛酸堿對組成的溶液(例如

HAc-NaＡｃ，NH3-ＮH4Cｌ，Ｈ2PO4--ＨＰO42-;等）,其ｐＨ值不會因加入少量酸、堿或加水稀釋而發生顯著變化,具有這種性質的溶液稱為緩沖溶液。

升高溫度或稀釋溶液,有助于水解反映的進行。水解后溶液的酸堿性則取決于鹽的類型。三、實驗用品(儀器、藥品)

1、實驗儀器

電動離心機，點滴板,酒精燈，試管夾，燒杯(50cm３，100

cm３）,量筒(5

cm3，１0

ｃm3,２5

cm3）,試管（大、小各1組）。

2、實驗藥品

HAc(０．10

mol·dm－３)，Ｈ2ＳO4（2

mｏl·dｍ-3），HNO3（6

mｏl·dm-3),HCl（0.ｌ

mol·dm－3，２

moｌ·dm-3），NH3水（０.l

mol·ｄm-３，２

mol·ｄｍ-3,６

mol·ｄm－３），NａOH(０.l

mol·ｄｍ-３,2

mol·dm－3),NaAc（0.1０

ｍoｌ·dm－３),NaＣl(0.ｌ

mol·dｍ-3)，K2CrO４(0.l

moｌ·dm-3)，Fe２(SO４)3（0．l

mｏｌ·dm－3）,ＳbCl3(0．1

mol·dｍ－３），ＣｕSO４（０.1

mｏｌ·dm-3）,Na２Ｓ（0．l

moｌ·ｄｍ－3),KI（０.１

mol·dm-3)，AgNO3(0.1

ｍol·dm-3)，Aｌ2（SO4)３（0．1

moｌ·ｄｍ-３)，Pb(NO3)２（0.1

mｏl·dm-3）,Na２ＳＯ4（0.1

ｍol·ｄm-３),MgCl2（０.1

mol·dm－3)，Na2CＯ3（0.1

moｌ·ｄm-3,飽和），PbI2(飽和），甲基橙(0.1%)，酚酞（0.１％),NＨ4Ａc(ｓ),Fe（ＮＯ3)3·9H2O(ｓ)。

3、實驗材料

pＨ試紙。四、實驗內容及操作環節一、解離、沉淀平衡與同離子效應

（ｌ)在小試管中加入１

cm3

0.l

moｌ·dm-３

ＮH3水溶液和1滴酚酞指示劑,在小試管中加入1

cm3

０.l

mｏl·dm-3

ＮH3水溶液和１滴酚酞指示劑,溶液由無色變成紅色,這是由于氨水溶液呈堿性使溶液變紅。再加入少許NH4Ａｃ晶體,振蕩使其溶解，因同離子效應ＯH-濃度減少，堿性減少，紅色溶液顏色變淺或褪去。

(2)自己設計一實驗,驗證同離子效應使ＨAｃ溶液中的H+濃度減少。

在小試管中用滴管加入1毫升0.１摩爾/升醋酸水溶液和1滴甲基橙指示劑,因醋酸溶液呈酸性,使甲基橙溶液有無色變為紅色。再用藥匙向小試管中加入少許醋酸銨晶體,振蕩使其溶解，因同離子效應,氫離子濃度減少,酸性減少,橙紅色溶液顏色變為橙黃色或黃色。

(3）在試管中加入3滴PbI2飽和溶液,加入2滴0.ｌ

ｍｏl·ｄm-３

KＩ溶液。觀測現象，解釋之。

在試管中加入3滴PｂI２飽和溶液,加入2滴0.ｌ

ｍol·dm-3

ＫＩ溶液。有黃色沉淀碘化鉛生成。因濾液為PｂI2的飽和溶液，加入0.１mol·Ｌ－1KＩ溶液，增長了I￣濃度,使PbI2的沉淀溶解平衡向左移動，生成了ＰbI2沉淀，Pb2＋部分轉化為PｂI２沉淀,所以Pb2+濃度減小。電解質的飽和溶液,達成平衡狀態,我們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡二、緩沖溶液的配制和性能

(1)在小燒杯中加入15.0

cm3

0.１

mｏｌ·dｍ-３

HAc和15.０

ｃm3

0．１

ｍol·ｄｍ-3

NａAc溶液,攪拌均勻后，用pH試紙測其pＨ值，pH值為4.5。然后將該緩沖溶液提成三份。第一份加入1

cm3

0.l

mｏｌ·dm-3

HCl溶液,第二份加人1

cm3

0.ｌ

ｍoｌ·ｄm-3

ＮaOH溶液，第三份加入10

cｍ3蒸餾水，搖勻后用ｐH試紙測量其ｐH值,這三份溶液ｐH值為４.5,pH值基本不變,這是由于緩沖溶液具有緩沖效應所致。(2)在兩只小燒杯中各加入２0

cm3蒸餾水,用pH試紙測量其pH值約為6；在第一只燒杯中加入1

ｃm3

０.l

mol·dm-3

HCｌ溶液，搖勻后用玻璃棒蘸取溶液,用pH試紙測量其pＨ值約為2;第二只燒杯中加入1

cm3

０．l

ｍol·ｄm-3

NaOH溶液,搖勻后用玻璃棒蘸取溶液,用pH試紙測量其ｐH值約為9。這個實驗結果與二的(l)項做比較可發現,pH值變化很大，這是由于蒸餾水沒有緩沖效應所致。三、鹽類水解

(l)用試紙測量濃度均為0．1

ｍｏｌ·dm－３的NaＣl，NaAc,NＨ4Cl和NH4Ａc溶液的pH值,并解釋所觀測到的現象。

用玻璃棒蘸取0.１

moｌ·dｍ－3的NaCl溶液于精密pH試紙上,測其pＨ值約為6,說明NaCl不水解。用玻璃棒蘸取０.１

mｏｌ·dｍ-３的NaAc溶液于精密pH試紙上,測其ｐH值約為９，說明NａAc中醋酸跟水解。用玻璃棒蘸取０.１

mｏl·dm-3的NH4Cｌ溶液于精密pH試紙上,測其pH值約為５，說明NＨ４Cl中銨離子水解。用玻璃棒蘸取0．1

mｏｌ·ｄm－3的NH4Ａc溶液于精密pH試紙上,測其pH值約為6，說明NH4Aｃ是雙水解。(2)取少許Fe(NO3)３·9H2O于試管中,用蒸餾水溶解后觀測溶液顏色,然后提成三份。第一份留作比較，第二份加幾滴6

mｏl·dm-3

HNO3溶液,第三份用小火加熱煮沸。

觀測現象并解釋之。

用藥匙少許Fe(ＮO3)3·9Ｈ2O于試管中，用滴管滴加蒸餾水后,溶液顯黃色，這是由于一氫氧根·五水合鐵配離子所致。將溶解后的溶液提成三份于試管中,第一份留作比較；第二份加幾滴6

mol·dm－3

ＨNＯ3溶液，溶液變為無色,這是由于[Fｅ（Ｈ2O)５(OH)］２+＋H＋=［Fe（H2O)６4]３+;三份用小火加熱煮沸,溶液變為紅棕色，這是水解所致，［Fe（Ｈ2O）３(OH)］2+=Fe(OＨ)3+3H2O（OH)+2Ｈ+。(3)在干試管中加入2～３滴0.1

mol·ｄm-３

SbCｌ3溶液，加少許蒸餾水,觀測現象。再逐滴加入2

mol·ｄｍ－３

HCl(邊滴邊搖!）溶液,又有何現象?解釋之。

用滴管向干試管中加入2~3滴0．1

mol·ｄm-3

SbCl3溶液,用滴管加少許蒸餾水，發現有白色沉淀氫氧化銻。再逐滴加入2

moｌ·dm-3

HCl(邊滴邊搖！)溶液，邊滴邊搖，白色沉淀氫氧化銻逐漸消失。這是由于ＳbＣｌ3+３H2O<＝=>Sb(OH）３+3HＣl。(４)在裝有1

ｃｍ３

0．1

mｏｌ·dｍ-３

Aｌ２（ＳO4)3溶液的試管中,加入1

cｍ3

0.1

moｌ·dm－３

Na２CO3溶液，有何現象?設法證明產物是Al(OＨ）3而不是Al2(CO３)３。

在裝有1

cm3

0.1

moｌ·ｄm-３

Al２（SO4）3溶液的試管中,加入1

ｃm3

０.1

mol·dm-3

Ｎａ2ＣＯ３溶液,發現既有白色沉淀物出現，也有氣泡冒出。由于這是HYPERLINK＂ｈttpｓ://www．bａ/s?ｗd=%E5%8Ｆ%８C%E6%B0%B4％Ｅ8%A７％A３％Ｅ5％８F%8Ｄ%E5%BＡ%9４＆tn＝4４03９180_cpr&feｎleｉ＝mv6qｕＡkｘＴZn0IＺRqＩHckPjm4ｎH００T1Y3ｍ1R3PAckｕH6ｓPW6ｄmWＤ40ZwV5Hcvｒｊm3rＨ６sＰfＫWUMｗ85HfYｎjn４nH6sgvＰsT6KｄThｓｑpZｗYTjＣEＱLGCpｙw9Uz4Ｂmｙ-bＩi４WUvＹETgN-TＬwGUv3ＥnWＴYnjＲｖｎHＤd"＼t"＿ｂlaｎk"雙水解反映,由于硫酸鋁是HYPERLINＫ"https://www.baidu．com/ｓ？wｄ=％E5%ＢC%ＢA％Ｅ9%85%Ｂ8%E5%ＢC%B1%Ｅ7％A2％B1%E7%9Ｂ％90&tn=440391８0＿cpr&fenlei＝mｖ6quAkxTZｎ0ＩZRqIＨｃkＰjm4ｎH0０T1Y３m1R３PＡckuH6sＰW6ｄmWD４0ZｗV5Hｃｖｒjm3rＨ6sPfKWＵＭw85HfYｎｊn4nH6sｇvＰsT6KdThsｑpＺwYTjCEQLGCpyw9Ｕz4Bｍy-ｂIｉ4WUvYETgN－TLｗＧＵｖ3EｎＷＴＹnjＲvｎHDd"\ｔ"＿ｂlａnk"強酸弱堿鹽,水解呈酸性,而Na2ＨＣO3是HYPERLINK＂https：//wwｗ.bａidu.cｏｍ／s?ｗd=%E5%BC%BA％E7%A2％B1%Ｅ5%BC%Ｂ1%E9%85%B８%E７%９B%９0&tn=44039180_cpr&fenlei=mv６quAkｘTＺn０IZRqIHｃkPjm4nH０0T1Y3m１R3PAckuH6sＰＷ6ｄmWD4０ZwV5Hcvrjm3ｒＨ6ｓＰfＫWUMｗ８5ＨfYnｊn4ｎH6sgｖPsＴ6KdThsqpＺwＹTｊCＥQLGCpyw9Uz4Bmy-bIi4ＷUvＹＥＴgN-TLwGUv3EｎＷTYｎjＲvnHDd"＼t"_blaｎk"強堿弱酸鹽,水解呈堿性，兩者混合，互相促進水解,Al3３+跟OH-結合，生成氫氧化鋁沉淀,而HCO3-和H+結合，生成H２CO3,碳酸不穩定,生成CＯ2和H2Ｏ。化學方程式Ａｌ2（SO4）3+3Nａ2CO3+3H2O=3Na2SO4+2Al(OH)3↓+3ＣＯ2↑。四、沉淀的生成與溶解

(ｌ）在點滴板的兩個空穴中各加入1滴0．l

ｍｏl·dm-３

AgＮO3溶液,然后向其中一個滴加1滴0.1

mol·dｍ-３

NａCｌ溶液,另一個滴加1滴０.1

ｍoｌ·dm－3

K2ＣrO4溶液，觀測沉淀的生成和沉淀的顏色。

用滴管向滴板的兩個空穴中各加入1滴0.l

mol·dm－3

AgNO３溶液,然后用滴管向其中一個空穴滴加1滴０.1

mol·dm-３

ＮａCl溶液,有白色沉淀氯化銀生成;用滴管向另一個空穴滴加１滴0.１

ｍoｌ·dｍ-3

K2CrO4溶液，有磚紅色沉淀生成。（2）

在試管中加入1滴0.1

ｍol·dm－3

NaCl和１滴0.1

ｍoｌ·ｄm-3

K２CrO4溶液，再加入少許蒸餾水稀釋，搖勻。然后逐滴加入０.１

mol·dm-３

AgNO3溶液，(邊滴邊振蕩！),觀測開始出現沉淀的顏色,繼續滴加0．1

mｏｌ·ｄｍ-3

AｇNO3溶液，沉淀的顏色有何變化?根據沉淀顏色的變化和溶度積規則判斷難溶物的沉淀順序。解釋之。

用滴管向試管中加入１滴0．1

mol·ｄm-３

NａCｌ和1滴0.1

mol·dm-3

K２CrＯ4溶液，再加入少許蒸餾水稀釋，搖勻。然后逐滴加入0.1

ｍｏl·dｍ-3

AgNO3溶液，邊滴邊振蕩,發現有白色氯化銀沉淀生成。繼續滴加0.1

mｏｌ·dm-3

AgNO3溶液,有磚紅色鉻酸銀生成,這稱為分步沉淀。(3)在試管中加入２滴0.1

mol·dm－３

Pb(ＮO３)２溶液，再加入4滴0.１

mｏl·dm-3

Ｎa2ＳＯ４溶液,有何現象?離心沉降，洗滌沉淀，然后在沉淀中加入8滴０.1

mol·dm-３

KI溶液,振蕩，沉淀顏色有何變化?按上述操作，再在沉淀物中加入4滴Ｎa2CO３飽和溶液，振蕩，有何現象?反復上述操作,再加入４滴0.1

mol·dm-3

Nａ2Ｓ溶液,振蕩，觀測沉淀的顏色變化，解釋所觀測到的現象。

試管中加入2滴0．１

ｍｏl·dm-3

Pb(NO3)２溶液,再用滴管加入4滴0.1

ｍol·dm－3

Nａ2SO4溶液,有白色沉淀硫酸鉛生成;用電動離心機離心沉降,然后在沉淀中加入8滴０.1

mol·ｄm-３

KI溶液，振蕩,發現白色沉淀轉為黃色沉淀。再在沉淀物中加入4滴Na２ＣＯ３飽和溶液,振蕩,發現黃色沉淀轉為白色沉淀。再用滴管加入4滴0.1

mol·dm-3

Nａ2S溶液，振蕩,發現白色沉淀轉為黑色沉淀硫化鉛。(4)在三支試管中分別加入5滴0.１

mｏｌ·dｍ-３

MgCl2溶液，再逐滴加入2

moｌ·dm-3

NH3水溶液，此時生成的沉淀是什么?然后分別加入2

mol·dｍ-3

HＣｌ溶液、固體NＨ4Ａc和2

mol·dｍ-3

ＮaＯH溶液,觀測沉淀是否都溶解？解釋之。

在三支試管中用滴管分別加入5滴0.1

mol·dm-3

MgCl2溶液，再用滴管逐滴加入2

mol·dm-３

ＮＨ３水溶液,有白色沉淀氫氧化鎂生成；用滴管向其中一支試管加入2

mol·dm-3

ＨCl溶液，沉淀溶解；用滴管向其中另一支試管加入NH4Ac固體，沉淀溶解；用滴管向最后一支試管中加入２

mol·ｄm-3

NaOＨ，沉淀不溶解。對比三支試管現象,說明氫氧化鎂無酸性。(５)在試管中加入２滴０.1

mol·dm-３

CｕSO４和２滴0.１

mol·dm-3

Ｎa2S溶液，觀測黑色沉淀的生成。離心沉降,棄去清液。加入1０滴６

mol·ｄm-３

HNＯ3溶液，微熱，沉淀是否溶解?寫出反映式。用滴管向試管中加入２滴０.１

mol·ｄm-3

CuＳO4,再加入2滴0.１

ｍｏｌ·dm-3

Na2S溶液,有黑色沉淀ＣuS，Cu2＋+S２－=ＣuS↓。用電動離心機離心沉降，棄去清液,用滴管向試管中加入10滴６

ｍol·ｄm-３

HNO3溶液,用酒精燈微熱，沉淀溶解,3CuS+8HNＯ3=３Cu（NO３)2+３S+２NO↑+４H2Ｏ。五、實驗現象及結論（1）何謂同離子效應?

(２）鹽的水解有哪些類型?試各舉一例,并以離子方程式表達。(３)常見的緩沖溶液有哪幾種類型?如何用1

ｍol·dm-3

HAc和1

mｏl·ｄｍ－３

NaAc配制

10０

crn3

ｐH

=

5的緩沖溶液？

（4）如何用ＳｎＣｌ2配制澄清的SnCｌ2溶液。（ｌ）兩種具有相同離子的鹽(或酸、堿)溶于水時,它們的溶解度(或HYPEＲLＩNK"https:/／bａikｅ.baidｕ.cｏｍ/item／％Ｅ9%8５%B8％E5%ＢA%A6%E7%B3％BB%E6％95%B0"\ｔ＂httpｓ://baiｋe.bａidu.ｃom/item/%Ｅ5%９0％8Ｃ%E７％Ａ6％BB%Ｅ5%AD%９0%E６%95%8８％E5%ＢA％94/_ｂｌａnk＂酸度系數)都會減少,這種現象叫做同離子效應。在酸堿平衡和沉淀溶解平衡中都存在同離子效應。（2)鹽的水解類型有強堿弱酸鹽：K2CＯ3：水解后水溶液呈堿性，水解離子方程式為：CＯ３2－+Ｈ2O←→HＣO3－+OＨ-強酸弱堿鹽：CｕＣｌ2水解后水溶液呈堿性，水解離子方程式為:Cu2++2H2O←→Ｃu（OH）２+2H＋弱酸弱堿鹽ＣH3ＣOONＨ４．電離,陰陽離子都水解。CＨ3COOH←→ＣH３CＯO-+H＋(3)常見的緩沖溶液:常見的緩沖溶液：弱酸及其鹽的混合溶液（如HAc與NaAｃ),弱堿及其鹽的混合溶液（如NＨ3·Ｈ2O與NＨ4Cl）。在小試管中加入1cm3０.ｌmol·dm-3NH３水溶液和1滴酚酞指示劑,觀測溶液顏色。再加入少許NH４Aｃ晶體,振蕩使其溶解，因同離子效應OＨ-濃度減少，堿性減少，紅色溶液顏色變淺或褪去。2自己設計一實驗,驗證同離子效應使ＨＡc溶液中的H+濃度減少。在小試管中用滴管加入１毫升0.１摩爾/升醋酸水溶液和1滴甲基橙指示劑，因醋酸溶液呈酸性，使甲基橙溶液有無色變為紅色。再用藥匙向小試管中加入少許醋酸銨晶體，振蕩使其溶解,因同離子效應,氫離子濃度減少，酸性減少,橙紅色溶液顏色變為橙黃色或黃色。3在試管中加入3滴ＰbI２飽和溶液，加入2滴0.lmol·dm－3KI溶液。有黃色沉淀碘化鉛生成。（４）標準配置方法:1：稱重0.5克ＨYPEＲLＩNＫ"htｔpｓ://wｗw.bａｉdu．ｃｏm/s?ｗｄ=%Ｅ6%B0%AF%E5%8Ｃ%96%E4％BA％９Ａ％E9％９4％A1&tn＝44039１80_ｃpｒ&fenlei=mv6quＡｋｘTZｎ0IZRqIHｃkPjｍ4nH00Ｔ1ＹＬuｙｗWnyNＢuWb1PWndmH6d0ＺwＶ5Hｃｖrｊｍ３rH6sPｆＫWUMw8５ＨｆYnjn4nＨ6ｓgvPsT６ＫdThsqpZｗYTjCEQＬＧＣpyw9Uz4Ｂｍy－bIｉ4ＷUｖYＥTｇN-TＬｗGUv3EnHRLP1mYP1ckn１R4nＷcｋP1Tｓｎ0"＼t"ｈttpｓ:／/ｚhidaｏ.baiｄu．ｃom/qｕｅｓtｉｏn/_bｌａnk"氯化亞錫。2:將稱好的ＨＹPERLＩNK"https://www.ｂａidｕ.com/s?wd=%E６%B0%ＡF%E5%8C％9６%E4%ＢA%9A%E9%9４%A1&tn＝440３918０_cｐr&ｆenlｅｉ=mv6quＡｋｘTZn0IZRqＩHckPjm４nH00T１ＹLuywWｎｙNBuWb１PWｎdmＨ6ｄ0ZwV５Hｃｖrｊｍ3rH６sPfKWUMw85HfYnjn４ｎH6sｇｖPsT6ＫdThsｑｐZwYTjCＥQLGＣpyw９Uz4Ｂmｙ-bIi4WUvYETgN-TLｗGUv３EｎHRＬP１ｍYＰ１ckn１R4nWｃkP1Tsn0＂\t＂httｐｓ:／/zｈｉdao.bａidu.cｏｍ/questｉoｎ／_blａnk"氯化亞錫放到2５ml燒杯中,然用2.5mlHＹPERLINＫ＂https：//www.bａiｄ／ｓ?ｗｄ=%Ｅ6%B５％93%E7%9B%90％E9%８5%B８&ｔn=4403918０_cpr&fｅnｌei＝mv6qｕＡkxTZｎ0ＩZRqＩHckＰjｍ4nH00Ｔ1YLuywWnyNBuWｂ1PWnｄmH６ｄ0ＺｗＶ5Hｃvrjm3rＨ6sPfKWUMw8５ＨfYnjn４nH6sgvＰsT6KdThsqpZwYＴｊCEQLGCpｙw９Uz4Bｍy-bIi４WUvYEＴgN-TLｗGUv3EnHRLP1mYＰ1ckn1R4ｎWｃｋP1Ｔsn0"\ｔ"ｈtｔps:／/zｈiｄaｏ.ｂaiｄu.cｏm/quｅｓtiｏn/_bｌank"濃鹽酸溶解。３：放到1０５度烘箱中加熱１0ｍin。4：取出后冷卻到室溫后，將其轉移支25mL容量瓶中，定容到25ml。5：加入一個錫粒，放到冰箱里。這種配置方法中,加入鹽酸可以克制SｎCl2的水解,可以得到澄清的溶液。六、思考：根據PbI2的溶度積，計算（298K時）:（1)PｂI２在純水中的溶解度（ｍol·dm－3）;(２）ＰbI２在０.010mol·dm-３ＫI溶液中的溶解度；（3）PbＩ2在０．01０ｍｏｌ·dm-3Ｐb(NＯ3)2溶液中的溶解度;（4)對以上計算結果進行分析、解釋。解：(1)Ｋsp(ＰbI2)=1.39×1０-8PbＩ2？Ｐｂ2++2I平衡濃度/mol·ｄm－3s２s∴Ksp(PbI2)=c(Ｐb2+).c２(I-)=s.(2ｓ)２=4ｓ3=1．３9×10－8∵s=1．51×10－3mol·dm－3（2）平衡濃度/mol·dm-3PｂI2？Pｂ2++2Is2s+0．01