實驗十五I3-I-+I2平衡常數(shù)的測定(20210305090120)

1、實驗十五I 3_=+ I2平衡常數(shù)的測定課時安排4學時實驗目的1、學會測定I3一 ?I2+的平衡常數(shù)；2、了解化學平衡和平衡移動的原理；3、練習滴定操作。 實驗原理介紹碘溶于碘化鉀溶液中形成離子|3_,并建立下列平衡。|3_?|2+( 1)在一定溫度條件下，其平衡常數(shù)為K a| 兀 I I2 I 丨2a|3I3I3 式中a為活度，丫為活度系數(shù)，門、12、|3_為平衡時的濃度。由于在離 子強度不大的溶液中：|3所以K(2)I3 為了測定平衡時的、12、|3，可用過量固體碘與已知濃度的碘化鉀 溶液一起搖蕩，達到平衡后，取上層清液，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定。2NaS2O3+|2=2Nal=Na2&O

2、6由于溶液中存在13 ? |2+的平衡，所以用硫代硫酸鈉溶液滴定，最終測到 的是平衡時I2和|3-的總濃度。設這個濃度為C,貝U：C=l2+13_( 3)可通過在相同溫度條件下，測定過量固體碘與水處于平衡時，溶液中碘 的濃度來代替。設這個濃度為C，則|2= C整理(3)式13 = c-12= c- c從(1)式可以看出，形成一個13一就需要一個，所以平衡時I 為I =Co - I3 式中Co為碘化鉀的起始濃度 將|2、|3和代入（2）式即可求得在此溫度條件下的平衡常數(shù) K?；静僮髋c儀器介紹 1、認識酸式滴定管和堿式滴定管滴定管是滴定時準確測量溶液體積的量器。滴定管分為酸式滴定管和堿 式滴定管

3、，酸式滴定管下端有玻璃活塞開關，它用來裝酸性溶液和氧化性溶 液，不能盛裝堿性溶液。堿式滴定管的下端連接乳膠管，管內(nèi)有玻璃珠以控 制溶液的流出，乳膠管下端連有尖嘴玻璃管。2、堿式滴定管的使用方法（ 1） 檢查滴定管是否漏水，液滴是否能靈活控制；（ 2） 滴定管的洗滌、盛裝溶液的潤洗；（ 3） 裝液 溶液加入到滴定管最高標線以上；（ 4） 排出滴定管（乳膠管及尖嘴）氣泡；（ 5） 滴定前讀數(shù)（注入溶液或放出溶液后，需等 12 分鐘后讀數(shù)）；（ 6） 滴定操作 重點（操作手法、滴定速度、終點觀察） ；（ 7） 滴定完讀數(shù)；（ 8） 滴定結(jié)束后滴定管的處理。3、酸式滴定管的使用方法（ 1） 檢查滴定管

4、的密合性；（ 2） 旋塞涂凡士林（涂的方法） ；（3）同堿式滴定管使用方法（ 2）；（4）同堿式滴定管使用方法（ 3）；（ 5） 排氣泡（方法不同于堿式滴定管） ；（ 6） 滴定前讀數(shù)；（ 7） 滴定操作 重點（操作手法、滴定速度、終點觀察） ；（ 8） 滴定完讀數(shù)；（ 9） 滴定結(jié)束后滴定管的處理。4、強化移液管的使用方法實驗重要步驟 （1）取兩只干燥的 100ml 碘量瓶和一只 250ml 碘量瓶，分別標上 1、 2、 3 號。 用量筒分別取 80ml O.OIOOmolb-1碘化鉀溶液注入 1號瓶，取80ml 0.0200mol L-1碘化鉀溶液注入2號瓶，取200ml蒸溜水注入3號瓶。

5、然 后在每個瓶內(nèi)各加入0.5g研細的碘，蓋好瓶塞。（ 2）將 3 只碘量瓶在室溫下振蕩或者在磁力攪拌器上攪拌 30 分鐘，然后靜置 10 分鐘，待過量固體碘完全沉于瓶底后，取上層清液進行滴定。(3) 用10ml吸管取1號瓶上層清液兩份，分別注入 250ml錐形瓶中，再各 注入40ml蒸溜水，用0.0050mol L-1標準硫代硫酸鈉溶液滴定，滴至呈 淡黃色時(注意不要滴過量)，注入4ml 0.2%淀粉溶液，此時溶液應呈 藍色，繼續(xù)滴定，至藍色剛好消失。記下所消耗的硫代硫酸鈉溶液的體 積數(shù)。同樣方法滴定2號瓶上層的清液。(4) 用50ml吸管取3號瓶上層清液兩份，用0.0050mol L-1標準

6、硫代硫酸鈉 溶液滴定，方法同上。數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理瓶號123取樣體積V/mL10.0010.0050.00Na2S2O3溶液的用量mLIn平均Na2S2O3溶液的濃度/mol/LI2與|3的總濃度/mol/L水溶液中碘的平衡濃度/mol/L12/mol/Ll3/mol/LC0/mol/Ll/mol/LKK平均值用N&S2O3標準溶液滴定碘時，相應的碘的濃度計算方法如下:1、2號瓶CNa2S2O3VNa2S2O3c2Vki I23號瓶cCNa2S2O3 VNa2S2O3 2Vh 2o i2本實驗測定K值在1.0 X0-3 2.0 W-3范圍內(nèi)合格(文獻值 K=1.5X10-3 )。實驗習題1、為

7、什么本實驗中取KI溶液可用量筒？答：平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，溫度確定，K值確定。同時水溶液中的I2的飽 和濃度I 2也是溫度的函數(shù)。在配制平衡體系時，加入的 l2(S)是過量的，當體系達 到平衡時，l2】=C，是一個定值(可用|2(S)在水中的飽和濃度代替，其準確濃度可以用NaS2O3標準溶液來滴定，其值設為c),因此也是 I3 定值。平衡體系中|2和13一的總濃度也可以用NaS2O3標準溶液來滴定，其值設為c,平衡時I3 =c c，KI的起始濃度設為Co，平衡時I = (Co (c c )，體 系平衡常數(shù)的表達式為：K I2I cG I3) % (c c)。由此可見，當 KI 的起始 I3 I

8、3 c c濃度Co確定后，平衡體系中的丨2、打和I 都確定了，平衡常數(shù)的 表達式中沒有體積項，K值與溶液的體積無關，所以KI溶液不需要準確 量取。2、進行滴定分析，儀器要做那些準備？由于碘易揮發(fā)，所以在取溶液和滴定時操作上要注意什么？答：1、2號瓶必須要洗凈烘干。每次取一份溶液，取完后塞上瓶塞，避光存 放；滴定前加適量蒸餾水稀釋，減少碘的揮發(fā)。3、 在實驗中以固體碘與水的平衡濃度代替碘與離子的平衡濃度，會引起 怎樣的誤差?為什么可以代用？答：鹽效應通常使得物質(zhì)在水中的溶解度增大，用固體碘與水的平衡濃度代替碘與離子的平衡濃度，會使平衡常數(shù)表達式：K二 心血 中匚I3 偏小，而I3 偏大，結(jié)果使所

9、測得的K值偏小。但是，通常只有當電 解質(zhì)溶液濃度較高時，鹽效應才比較顯著，對于稀溶液(O.OIOOmol L-1或0.0200mol L“KI)鹽效應可以忽略，所以可以代替。4、在固體碘和KI溶液反應時，如果碘的量不夠，將有何影響？碘的用量是 否一定要準確稱量？答：有影響，實驗采用過量碘固體與 KI溶液反應得到I2(s)的飽和KI溶液的 平衡體系，若碘固體量太少，達不到飽和狀態(tài)，實驗中就不能用I2(s)在水中的飽和濃度代替KI溶液中I2的平衡濃度。不然會導致I2增大，平 衡常數(shù)值增大。5、在實驗過程中，如果：(1) 吸取清液進行滴定時不小心吸進一些碘微粒；(2) 飽和的碘水放置很久才進行滴定；(3) 振蕩的時間不夠。 對實驗結(jié)果將產(chǎn)生什么影響 ?答：(1)如果是1號瓶(或2號瓶)出現(xiàn)這種情況，那么總碘量c偏大，|3偏大，K偏小；如果3號瓶出現(xiàn)這種情況，c一定，c偏大，K值偏大。(2) 飽和的碘水放置很久才進行滴定，其中溶解的