同离子效应和溶度积原理

Common Ion Effect and Principle of Solubility Product

一、目的要求

(1)验证同离子效应和溶度积原理;

(2)掌握离心机的使用和离心分离操作。

二、预习要点

(1)离心机的使用和离心分离操作。

(2)分步沉淀及沉淀转化的条件。

(3)在产生同离子效应的同时也有盐效应，二者的关系如何?

三、实验基本原理

1． 同离子效应

在弱电解质的离解平衡或难溶电解质的溶解平衡中，加入与弱电解质含有相同离子的强电解质，则弱电解质的离解度降低或难溶电解质的溶解度减小，这种作用称为同离子效应。

2． 溶度积规则

在难溶电解质的饱和溶液中，存在如下的多相离子平衡体系:

此时，Ksp为一常数，称为溶度积常数。

比较难溶电解质的离子积(J)与Ksp值的大小，可以判断难溶电解质溶液中多相离子平衡的移动方向。即，

J＜Ksp为不饱和溶液，不生成沉淀;

J=Ksp为饱和溶液，沉淀既不增加也不减少;

J＞Ksp为过饱和溶液，生成沉淀直至达到新的平衡。

四、仪器和试剂

仪器: 试管(15×150)，离心管(10m L)，离心机(4000r/mim)，搅棒，药匙，量筒(10m L)。

试剂:HAc(0．2mol·L－1)，Na Ac(0．2mol·L－1)，Pb(NO3)2(0．1mol·L－1)，饱和Pb I2溶液，Na Cl(1mol·L－1)，K2Cr O4((0．1mol·L－1)，KI(0．1mol·L－1)， Ag NO3(0．1mol·L－1)，甲基橙指示剂，Na2S(0．1mol·L－1)，NH3·H2O(6mol·L－1)， HCl(6mol·L－1)，Ca CO3(固体)，蒸馏水。

五、实验内容

1． 同离子效应

(1)取1m L0．2mo1·L－1HAc溶液加入试管中，滴1滴甲基橙溶液，再注入0．2mo1·L－1Na Ac溶液，观察指示剂颜色的变化，记录并解释现象。

(2)在试管中注入饱和Pb I2溶液1m L，然用滴5滴0．1mol·L－1KI溶液，振荡试管，记录并解释现象。

2． 溶度积原理

(1)沉淀的生成与多相离子平衡

在离心试管中滴10滴0．1mol·L－1Pb(NO3)2溶液，然后滴5滴1mol·L－1 Na Cl溶液，振荡离心试管，待沉淀完全后，离心分离(离心机的使用见本书前文)。在分离后的溶液中，注入少许0．1mol·L－1K2Cr O4溶液，有什么现象，并解释。

(2)沉淀的转化

取一支试管，加入浓度为1mol·L－1的Na Cl溶液2滴，再加入0．1mol·L－1 Ag NO3溶液1滴，摇匀。观察现象，继续滴加0．1mol·L－1KI溶液3滴，搅拌，观察沉淀颜色的变化。记录并解释现象，写出离子方程式。

(3)分步沉淀

在试管中滴入2滴0．1mol·L－1Na2S溶液和2滴0．1mol·L－1K2Cr O4溶液，用水稀释至5m L然后逐滴滴入0．1mol·L－1Pb(NO3)2溶液，振匀，加热煮沸数秒钟，放置数分钟，观察首先生成的沉淀的颜色。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说明。

(4)沉淀的溶解

①取少许Ca CO3固体置于试管中，加水2m L观察其是否溶解。再加入6 mol·L－1HCl溶液数滴，观察并解释现象，写出离子方程式。

②取0．1mol·L－1Ag NO3溶液10滴，滴入1mol·L－1Na Cl溶液3～4滴，观察现象。

③再逐滴滴入6mol·L－1NH3·H2O，有什么现象?写出化学方程式，并说明原因。

六、实验记录与结果

(编者: 李战辉)