氯化钡与氨水反应中的沉淀产物VIP专享VIP免费

©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第15卷第2期中南民族学院学报(自然科学版)Vol.15No.21996年6月JOURNALOFSOUTH-CENTRALCOLLEGEFORNATIONALITIES(Nat.Sci.)Jun.1996氯化钡与氨水反应中的沉淀产物孙春桃α强世伟张前前(化学系)崔冶建(湖北医科大学)摘要研究证实:在实验室条件下,氯化钡溶液与氨水反应产生碳酸钡沉淀,并找到产生反常现象的主要原因.关键词碳酸钡沉淀;氯化钡;氨水分类号O6在元素性质实验中,我们发现连续几届学生在做碱土金属离子与氨水反应的实验时[1].现象较为反常(见表1),其实验结果表明:用氨水与碱土金属离子反应,比较其生成的氢氧化物溶解性大小顺序这一性质实验时,不该产生沉淀的氯化钡溶液却产生了沉淀.为什么会产生这一现象?针对此问题,我们做了以下研究.表1实验步骤及现象3实验步骤实验现象碱土金属氢氧化物溶解性比较[1]①1mL0.1mol�L-1MgCl2与1mL2mol�L-1NH3H2O33反应溶液明显混浊,为白色絮状沉淀②1mL0.1mol�L-1CaCl2与1mL2mol�L-1NH3H2O33反应或无沉淀产生,溶液尚清;或稍见混浊,但现象不明显.③1mL0.1mol�L-1BaCl2与1mL2mol�L-1NH3H2O33反应溶液明显变混浊,为白色沉淀31992～1995年本院本科学生实验现象记录33配制后放置2～4d的溶液1实验部分1.1主要试剂与仪器2mol�L-1氨水(①配制后放置2～4d;②新配制;③脱气蒸馏水新配制);0.1mol�L-1氯α收稿日期:1995212226孙春桃,女,42岁,实验师,中南民族学院化学系,武汉430074©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net化钡;氢氧化钡标准试剂;碳酸钡标准试剂,所有试剂均分析纯.离心机(800型);砂蕊漏斗(G1号).1.2实验方法将配制后放置4d的60mL2mol�L-1氨水与60mL0.1mol�L-1氯化钡溶液混合于200mL烧杯中,充分搅拌,产生白色细粉状沉淀,将反应液静止并用表皿盖住烧杯,待沉淀完全沉于烧杯底部,倾析法缓慢除去上清液,将下溶液及沉淀离心分离,再去清液,以无水乙醇洗涤沉淀后,砂蕊漏斗过滤,重复此操作2次,制得纯净沉淀试样,按表2实验步骤检验该沉淀组成,其结果与有关标准物对照.表2沉淀产物的检验检验步骤现象记录1pH的检验①取少量沉淀试样用蒸馏水稀释至溶液,用pH试纸检验其pH值pH=7～8②同上法制得标准物Ba(OH)2溶液,检验其pH值pH=13～14③同上法制得标准物BaCO3溶液,检验其pH值pH=7～82CO32-的检验将沉淀试样放于试管中,用蒸馏水稀释至较浓溶液,加6mol�L-1HCl,再做以下操作.或以湿润的pH试纸放于管口;或以湿润的兰色石蕊试纸放于管口.pH=5兰色石蕊试纸变红2讨论2.1有关平衡常数的讨论碱土金属离子与氨水反应的离子反应方程式为:M2++2NH3H2OM(OH)2+2NH4+(1)K=K2b�Ksp,M(OH)2其中K为反应(1)的平衡常数,Kb为氨水电离常数1.78×10-5,Ksp,M(OH)2为碱土金属氢氧化物的溶度积常数,M2+为碱土金属离子.根据K关系式计算可求得碱土金属离子与氨水反应的平衡常数值(见表3).由表3知:氯化钡与氨水反应时不可能产生氢氧化钡沉淀.表3有关Ksp值及K值[2]溶度积常数MgCO3CaCO3BaCO3Mg(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2Ksp,M(OH)26.86×6-64.96×10-92.58×10-95.61×10-94.68×10-55.0×10-3[3]M2+与NH3H2O反应平衡常数Mg2+Ca2+Ba2+K=(1.78×10-5)2Ksp,M(OH)25.6×10-26.8×10-66.3×10-82.2产生反常现象的原因强碱极易吸收空气中酸性氧化物二氧化碳形成碳酸盐,因而实验室在配制氢氧化钠溶液22中南民族学院学报(自然科学版)第15卷©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net时常注意其配制条件[4].以氢氧化钠和氨水分别检验碱土金属氢氧化物溶解性[1]时,氢氧化钠配制特作强调[4],以防碳酸盐沉淀的产生,而对弱碱氨水则未作强调,原因是氨水与二氧化碳反应的趋势不大,见反应式(2):NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3(2)K′=K2b�Ka1�Ka2�K2W其中Kb=1.78×10-5,Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11[2],Kw=10-14,由计算可得K′=76.然而,由于氨水溶液的配制及放置条件不妥,氨水仍可部分吸收空气中二氧化碳,致使与氯化钡反应时产生碳酸钡沉淀,经反复实验,证实以下3点是导致氨水中含碳酸...