实验四沉淀平衡和溶度积常数测定
实验目的：
1．了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及溶度积规则的运用。 2．试验沉淀的溶解和沉淀的转化。
3．了解醋酸银溶度积常数的测定原理和方法。 仪器和药品：
仪器：试管、离心试管、离心机、烧杯、锥形瓶、滴定管、吸量管。
液体药品：HCl(6mol/L)、HNO3(6mol/L)、NH3·H2O(6mol/L)、Pb(NO3)2(0.1mol/L、0.001mol/L)、
NaCl(1mol/L、0.1mol/L)、KI(0.1mol/L、0.001mol/L)、K2CrO4(0.5mol/L、0.05mol/L)、PbI（饱和）、AgNO3(0.1mol/L、0.20mol/L)、BaCl2(0.5mol/L)、(NH4)2C2O（饱和）、Na2SO424（饱和）、Na2S(1mol/L、0.1mol/L)、NaAc（0.20mol/L）、Fe (NO3)3溶液、KSCN标准溶液（0.10mol/L）
实验原理：
难溶电解质的溶液中,在有沉淀时,存在着沉淀与溶解平衡。平衡常数称为溶度积常数。 例如:有一难溶电解质固相与其饱和水溶液之间存在下列平衡:
AmBnmAn+ + nBm－
m?m此反应的平衡常数应为：[A][B]?Ksp 实验内容：
一、淀平衡和同离子效应 1、 沉淀平衡
在离心试管中滴10滴0.1 mol/L Pb(NO3)2溶液，然后滴5滴1mol/L NaCl溶液，振荡离心试管，待沉淀完全后，离心分离。在分离开的溶液中，注入少许0.5mol/L K2CrO4溶液，有什么现象，解释此现象。
2、同离子效应
在试管中加入1ml饱和PbI2溶液，然后滴5滴0.1mol/L KI溶液，振荡试管，观察有何现象？说明为什么？
二、溶度积规则的应用
n?m1、在试管中注入1ml 0.1 mol/L Pb(NO3)2 溶液，再注入1ml 0.1mol/L KI溶液，观察有无沉淀生成？试用溶度积规则解释。
2、用0.001 mol/L Pb(NO3)2溶液和0.001 mol/L KI溶液进行实验，观察现象。试用溶度积规则解释。 3、在试管中注入1ml 0.1mol/L NaCl溶液和1ml 0.05mol/L K2CrO4溶液。然后边振荡试管，边逐滴滴入0.1mol/L AgNO3溶液，观察沉淀的颜色，沉淀颜色的变化，试用溶度积规则解释。
三、分步沉淀
在试管中滴入2滴0.1mol/L Na2S溶液和5滴0.1mol/L K2CrO4溶液，用水稀释至5ml ，然后逐滴滴入0.1 mol/L Pb(NO3)2溶液，观察首先生成沉淀的颜色。待沉淀沉降后，继续向清液中滴加Pb(NO3)2 溶液，会出现什么颜色的沉淀？根据有关溶度积数据加以解释。
四、沉淀的溶解
1、取5滴0.5mol/L BaCl2溶液，滴3滴饱和 (NH4)2C2O4溶液观察沉淀的生成，离心分离，弃去溶液，在沉淀物上滴 6mol/L HCl溶液，有什么现象？写出化学方程式，说明为什么？
2、取0.1mol/L AgNO3溶液10滴，滴入1 mol/LNaCl溶液3—4滴，观察现象，再逐滴滴入6mol/L的氨水有什么现象？写出化学方程式，说明为什么？
3、取10滴0.1mol/L AgNO3溶液，滴入3—4滴1mol/LNa2S溶液，观察现象。离心分离，弃去溶液，在沉淀物上滴入6mol/L HNO3溶液少许，加热，有何现象？写出化学方程式，说明为什么？
小结沉淀溶解条件。 五、沉淀的转化
在离心试管中滴5滴0.1 mol/L Pb(NO3)2溶液，再滴3滴NaCl溶液，振荡离心试管，待沉淀完全后，离心分离。用0.5 ml蒸馏水洗涤沉淀一次。然后在PbCl2沉淀中滴3滴0.1 mol/L KI溶液，观察沉淀的转化，沉淀的颜色变化。按上述操作依次先后滴入5滴饱和Na2SO4溶液、0.5 mol/L K2CrO4溶液、1mol/L Na2S溶液，每加入一种新的溶液后，都必须观察沉淀的转化，颜色的变化。
试用上述生成物溶解度的数据解释本实验中出现的各种现象。小结沉淀的转化条件。 六、醋酸银溶度积常数测定
1、取2个干燥洁净的锥形瓶分别标号为1和2，从滴定管中分别放出20.00ml时和30.00molAgNO3(0.20mol/L)溶液于此二锥形瓶中，然后再用另一滴定管分别放出40.00ml和30.00NaAc(0.20mol/L)溶液于上述二个锥形瓶中，则每瓶中均有溶液60ml，轻轻摇动锥形瓶约30min,使沉淀完全达到沉淀与溶解平衡。
将上述二瓶中的混合物分别以干燥滤纸过滤于2个干燥的小烧杯中(滤液应完全澄明，否则须重新过滤)。以移液管吸取25.00ml第一号瓶中的滤液放入一洁净的锥形瓶中，加入1ml HNO3（6mol/L）及lmlFe(NO3)3溶液(指示剂)，如溶液显红色(由于Fe3+之水解)再加,HNO3直至无色，以KSCN标准溶液滴定该溶液至开始变成恒定的浅红色，记录所用KSCN溶液的用量。再以同法测定第二号瓶中的滤液。实验中的反应如下: AgNO3 + NaAcAg + SCN+ －AgAc(s) + NaNO3AgSCN(s)
Fe3+ + 3SCN －Fe(SCN)3 (s)
2．数据记录及结果处理
（1）数据记录 AgNO3(0.20mol/L)溶液体积/ml NaAc（0.20mol/L）溶液体积/ml 混合物总体积/ml 20 40 60 1 30 30 60 2 滴定时所用混合物滤液/ml 滴定消耗KSCN溶液体积/ml KSCN溶液的浓度
（2）计算结果 25 25 1 －2 混合液中Ag+的总浓度（包括沉淀中的） 混合液中Ac的总浓度（包括沉淀中的） 溶液中与固体AgAc达平衡后[Ac] 沉淀消耗的[Ag+] 溶液中与固体AgAc达平衡后[Ag+] - 溶度积常数
思考题
1、在Ag2CrO4沉淀中加入NaCl溶液，将会产生什么现象？与实验二、3的实验现象能否得到一致的结论？
2、什么叫分步沉淀？试把实验二、3设计成一个分步沉淀的实验。根据溶度积计算判断实验中沉淀的先后次序。
3、在沉淀转化实验中能否用比较PbCl2、PbI2、PbSO4、PbCrO4、PbS的Ksp值说明有关沉淀转化的原因？说明为什么？
4、欲利用含有PbCl2和其它金属杂质Fe2+、Cu2+的氯化渣制取Pb(Ac)2，如何设计一个合理的工艺流程，并用所依据的原理加以说明。
5、本实验测得的AgAc溶度积常数值与文献中记载的数值4.4×10差的主要因素有哪些?
6、难溶电解质溶度积常数的测定，除本实验使用的方法外，还可用哪些方法进行测定? 7、假如有AgAc固体透过滤纸或者沉淀不完全，对实验结果将产生什么影响?
－3
相比，偏高还是偏低?造成这些偏
注意事项
1．实验中所使用的锥形瓶(2只),三角漏斗(2只),小烧杯(2只),玻棒等仪器必须于实验前洗净烘干。
移液管不宜烘干，洗净沥干后可用少量待吸的溶液润洗3次，然后使用。
2．装不同标准溶液的滴定管需贴上标签，干燥锥形瓶、小烧杯也需编号，以免弄混。
3．摇动锥形瓶时必须轻轻地旋摇，以使沉淀完全并防止溶液溅出。 4．应该用干滤纸过滤。因滤纸中含有水分，所以必须“去头”，即弃去开始滤出的1~2ml滤液。 5．滴定终点应为浅棕红色〔Fe(SCN)3的颜色〕。
6．操作完毕后，各仪器需立即洗净，否则会有Ag析出。装ASNO3溶液的滴定管可直接用蒸馆水冲
－
洗干净,避免自来水中的Cl与之作用生成AgCl沉淀吸附在管壁上。
实验五氧化还原反应
实验目的：
1．理解氧化还原反应的实质，认识一些常用的氧化剂和还原剂。 2．用标准电极电位比较氧化剂和还原剂的相对强弱。 3．了解浓度、酸度对氧化还原反应的影响。 实验原理
氧化还原反应是物质得失电子的过程，反映在元素氧化值的变化上。反应中得到电子的物质称为氧化剂，反应后氧化值降低被还原；反应中失去电子的物质成为还原剂，反应后氧化值升高被氧化。氧化还原是同时进行的，其中得失电子数相等。
电极电位是用以判断氧化剂和还原剂相对强弱的标准，并可用以确定氧化还原反应进行的方向。电极电位表，是各物质在水溶液中进行氧化还原反应规律性的总结，溶液的浓度，温度均影响电极电位的数值。一般说，在表中上方即电极电位代数值小的还原态是较强的还原剂，可使下方即电极电位代数值大的氧化态还原；电极电位代数值大的氧化态是较强的氧化剂，可使上方电极电位代数值小的还原态氧化。 氧化态 + n e = 还原态
仪器和药品：
仪器：试管、试管夹、酒精灯、铜棒－导线－铜棒、锌棒－导线－铜棒、盐桥 固体药品：Cu片、Zn粒、Pb粒、过二硫酸铵固体、KMnO4固体
液体药品：H2SO4(2mol/L、6mol/L)、HCl(浓、0.01mol/L)、HAc(6mol/L)、H2S(0.1mol/L)、NaOH(6mol/L)、
KMnO4(0.01mol/L)、H2O2（3%）、K2Cr2O7（0.1mol/L）、FeSO4(0.5mol/L)、Na2SO3(1mol/L)、CuSO4(1mol/L)、ZnSO4(1mol/L)、Na2SO4(0.1mol/L)Pb(NO3)2(1mol/L)、FeCl3(0.1mol/L)、KBr(0.1mol/L、1mol/L)、NaCl(1mol/L)、KI(1mol/L)、HNO3(浓、2mol/L)、CHCl3、
MnSO4(0.2mol/L)、AgNO3（0.1mol/L）、淀粉碘化钾试纸
实验内容：
一、氧化剂和还原剂
1．取试管2支，分别加入浓HNO3和2mol/L HNO3各约1ml，各加一小片Cu片，观察现象，稀硝酸与铜反应不明显可微微加热。浓HNO3的还原产物主要是NO2，稀HNO3的还原产物主要是NO，试写出反应试，指出氧化剂和还原剂。
2、取试管2支，各加KMnO4溶液5滴及2mol/L H2SO43滴，然后在第一个试管中加入3% H2O2，第二个试管中加入FeSO4各2—3滴，观察现象，指出反应中的氧化剂和还原剂。 KMnO4 + H2SO4 + H2O2→ MnSO4 + O2↑+ K2SO4 + H2O
KMnO4 + H2SO4 + FeSO4→ MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
3、取试管1支，加0.1mol/L H2S溶液数滴，加0.1mol/L K2Cr2O7溶液3滴，2mol/L H2SO4 5滴摇匀，观察现象，指出氧化剂和还原剂。
K2Cr2O7 + H2SO4 + H2S → Cr2(SO4)3 + S↓ + K2SO4 + H2O
二、确定锌、铅、铜在电极电位表中的顺序
在分别装有1ml 1mol/L Pb(NO3)2和1mol/L CuSO4溶液两试管中，各加入表面洁净的Zn片，观察有何现象？
在分别装有1ml 1mol/L CuSO4 和1mol/L ZnSO4溶液两试管中，各加入表面洁净的Pb粒，观察有何现象？
写出反应试，并确定三者在电极电位表中相对位置，解释之。 三、浓度和酸度对氧化还原反应的影响 1．浓度对氧化还原反应的影响
取2支干燥试管，分别加入固体KMnO4少许，然后分别滴入浓HCl和0.01mol/L HCl各约1ml，观察现象，并用湿润的淀粉碘化钾试纸检验是否有Cl2产生？试用能斯特方程解释之。
2、酸度对氧化还原反应的影响
在两个各盛半毫升0.1mol/L KBr溶液的试管中分别加入6mol/L H2SO4和6mol/L HAc各半毫升，然后往两试管中各加入2滴0.01mol/L KMnO4溶液，观察并比较两试管中紫色褪色的快慢。并解释之。 KBr + KMnO4 + H2SO4 → MnSO4 + Br2 + H2O + K2SO4 3、酸、碱性对氧化还原反应产物的影响 取3支试管，各加入1mol/L Na2SO3 1ml ，再分别向三支试管中加入2mol/L H2SO4，蒸馏水和6mol/L NaOH溶液各0.5ml ，摇匀后，再各加入3滴0.01mol/L KMnO4，观察现象。 KMnO4 + Na2SO3 +H2SO4→ MnSO4 + Na2SO4 + K2SO4+ H2O KMnO4 + Na2SO3 +H2O → MnO2 + Na2SO4 + KOH KMnO4 + Na2SO3 +NaOH → Na2MnO4 + K2SO4+ H2O 四、催化剂对氧化还原反应的影响
取5ml0.2mol/L MnSO4溶液和1ml 3 mol/L H2SO4溶液在试管内充分振摇，并加入一小匙过二硫酸铵固体，充分振摇溶解后分成两份，往一份溶液中加入1－2滴0.1mol/L AgNO3，静置片刻，观察溶液颜色有何变化？与没有加AgNO3溶液的那份溶液比较，反应情况有何不同？
五、氧化剂的选择
－－－
在含有的NaCl、KBr、 KI混合液中，要使I氧化为I2，又不使Br、Cl氧化，在常用的氧化剂FeCl3
和KMnO4中选则哪一个？
取3支试管，分别取1mol/L NaCl、 KBr、 KI各1ml各加入2mol/L H2SO4 0.5ml，然后分别加入0.01mol/L KMnO4溶液3—4滴，观察试管中变化。（为便于观察生成物，可加0.5ml CHCl3，I2在中显粉色，Br2在CHCl3中显橙黄色）
用FeCl3溶液代替KMnO4溶液不加H2SO4操作同前，观察试管中又有什么变化？从实验结果确定选择哪一种氧化剂？