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基础化学实验理论辅导 无机化学部分 实验六 粗食盐的提纯 实验原理： 粗食盐中含有不溶性杂质（如泥砂等）和可溶性杂质（主要是Ca2+、Mg2+、K+、SO42-）。 不溶性杂质可用溶解过滤方法除去。 可溶性杂质可用下列方法除去：在粗食盐溶液中加入稍过量的BaCl2溶液时，可将SO42-转化为难溶解的BaSO4沉淀而除去。 Ba2++ SO42- == BaSO4↓ 溶液过滤，除去BaSO4沉淀。再加NaOH和Na2CO3溶液，由于发生了下列反应： Mg2+ + 2OH- == Mg(OH)2↓ Ca2+ + CO32- == CaCO3↓ Ba2+ + CO32- == BaCO3↓ 粗食盐中的杂质Mg2+，Ca2+及沉淀SO42-时加入的过量Ba2+便相应地转化为难溶的Mg(OH)2，CaCO3，BaCO3沉淀而过滤除去。过量的NaOH和Na2CO3可用纯盐酸中和除去。少量可溶性杂质（如KCl）由于含量很少，在蒸发浓缩和结晶过程中仍留在母液中。 思考题： ①为什么选用BaCl2 、Na2CO3和NaOH作沉淀剂而不用其他的钡盐，碳酸盐或强碱溶液？ 答：是为了在除杂的过程中不引入杂质离子。 （同样地，使用盐酸而不用其他的酸来调节溶液的pH值也是这个道理。） ②为什么先除去SO42-，后除去Ca2+ 和Mg2+，其除去的顺序能否颠倒？ 答：不能，因为除去SO42-用的沉淀剂是BaCl2，过量的Ba2+可随Ca2+一起除去，如果先除去Ca2+ 和Mg2+，则在随后除去SO42-之后，还要再除去过量的Ba2+。 ③加热浓缩结晶时，为什么不能将溶液蒸干？ 答：可溶性杂质如KCl由于含量很少，其溶解度又较大，在蒸发浓缩和结晶过程中仍留在母液中，从而与NaCl分离。如果溶液蒸干了，则KCl也会随NaCl一道析出。 实验十五 二氧化碳的制备及相对分子量的测定 实验原理： 使用气体相对密度法来测定分子量。 根据理想气体状态方程： 在P、V和T皆相同时即 (D-气，而 则 思考题： ①为什么m1、m2要在分析天平上称量，而m3可在台秤上称量？ 答：实验中二氧化碳的质量是通过m2和m1的差值计算出来的，由于这个差值比较小，所以要在分析天平上称量，以使试验结果的误差尽量小；而m3是锥形瓶质量和其中水的质量之和，用来计算锥形瓶的体积，即使用台秤称量，得到的结果误差也比较小。 实验二十七 氢氧化镍溶度积的测定 实验原理： １、氢氧化镍有如下沉淀溶解平衡 Ni(OH)2 　 Ni2＋　+　2OH Ni(OH)2的溶度积常数可表示为? a2OH- = aNi2+?(Kw/ aH+)2 （1） 　　式中、、和分别表示溶液中Ni2＋、OH、+的活度和水的离子积常数。（１）式两边同取对数，并整理得pH = 0.5lgKsp-0.5lgaNi2+ -lgKw 　　（２） 　　如果测定出开始生成Ni(OH)2时Ni2＋的活和溶液的pH值，就可用式（２）求出Ni(OH)2 Ksp值。当溶液的浓度不太大时，可用浓度Ｃ代替活度，（２）式就为 pH = lgKsp – 0.5lgC Ni2+ - lgKw 　（３） 本实验采用pH法，测定氢氧化镍的溶度积常数。用标准氢氧化钠溶液滴定已知浓度的硫酸镍溶液，在开始形成氢氧化镍以前，滴入的碱主要用于消耗溶液中的，使溶液的pH值迅速上升。开始形成氢氧化镍后，滴入的碱主要用于消耗溶液中的Ni2＋，溶液pH值几乎保持不变。当溶液中Ni2＋沉淀完全后，继续滴入的碱则基本不被消耗，使溶液的pH值又迅速上升，典型的pH滴定曲线图所示。图中，水平线段所对应的pH值，即为形成氢氧化镍的pH值，根据曲线上第一次出现转折点的pH值和金属离子的浓度，即可求出氢氧化镍的溶度积常数Kw。NiSO4的浓度代替活度计算Ksp对结果有何影响？ 答：本实验中使用的NiSO4的浓度不大，用浓度代替活度，误差较小，对结果没有明显的影响。 ②如何计算开始形成Ni(OH)2沉淀时溶液中Ni2+离子Ni(OH)2刚开始析出到沉淀完全（即pH滴定曲线中BC段）所消耗的NaOH溶液的体积来计算Ni2+离子HAc H+ + Ac- 醋酸解离度和解离常数的计算如下： HAc的起始浓度c可通过先用标准NaOH溶液标定，再稀释而获得一系列的值。在一定温度下用酸度计测出不同浓度HAc溶液的pH值，进而求出[H+]，再由上面的公式求出不同浓度的HAc的?和Ka，取所得的一系列Ka值的平均值，即为该温度下醋酸的解离常数。 思考题： ①影响醋酸的解离度和解离常数的因素有哪些？ 答：影响醋酸解离度的因素有温度和浓度；影响醋酸解离常数因素的有温度。 ②为什么在测pH值时用于装醋酸的小烧杯一定要干燥？如无干燥的烧杯，则先用待装溶液洗2～3次亦可，为什么