無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件：碘化鉛溶度積的測定

1、下次實(shí)驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)速率與活化能的測定化學(xué)反應(yīng)速率與活化能的測定 預(yù)習(xí)相關(guān)理論：預(yù)習(xí)相關(guān)理論： 反應(yīng)速率、反應(yīng)級(jí)數(shù)，影響反應(yīng)速率的因素反應(yīng)速率、反應(yīng)級(jí)數(shù)，影響反應(yīng)速率的因素 完成完成預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告碘化鉛溶度積的測定碘化鉛溶度積的測定 了解離子交換樹脂的使用方法 掌握離子交換樹脂法測定溶度積的原理和方法 鞏固滴定操作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)原理離子交換樹脂：帶有官能團(tuán)（有交換離子的活性基團(tuán)）、具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不溶性的高分子化合物。有機(jī)骨架：苯乙烯、丙烯酸等系列與二乙烯苯聚合：多孔，大孔，100-500nm二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 類型類型 酸性：酸性： RH： R-SO3H, 強(qiáng)酸性，強(qiáng)酸性，

2、R-COOH，弱酸性，弱酸性 堿性：堿性：ROH：-NR3OH，強(qiáng)堿性，強(qiáng)堿性， -NH2， -NHR弱堿性弱堿性 中性：鈉型、氯型中性：鈉型、氯型 吸附順序：吸附順序： 高價(jià)離子優(yōu)先吸附高價(jià)離子優(yōu)先吸附 直徑較大易被吸附直徑較大易被吸附 陽：陽：Fe3+ Al3+ Pb2+ Ca2+ Mg2+ K+ Na+ H+ 陰：陰：SO42- NO3- Cl- HCO3- OH-二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 應(yīng)用：應(yīng)用： 水處理，占水處理，占90%產(chǎn)量，純水處理產(chǎn)量，純水處理 食品工程食品工程 制藥行業(yè)制藥行業(yè) 合成化學(xué)與石油化工合成化學(xué)與石油化工 環(huán)境保護(hù)：電鍍廢液回收環(huán)境保護(hù)：電鍍廢液回收 濕法冶金，

3、純化濕法冶金，純化二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 在一定溫度下，難溶電解質(zhì)在一定溫度下，難溶電解質(zhì)PbI2達(dá)成下列沉淀溶解達(dá)成下列沉淀溶解平衡：平衡： PbI2(s) = Pb2+(aq) + 2I-(aq) 設(shè)設(shè)PbI2的溶解度為的溶解度為s，則平衡時(shí)，則平衡時(shí)cPb2+ = s，cI- =2s： Ksp(PbI2) = cPb2+ cI- = s(2s)2 = 4s3 或或Ksp(PbI2) = 4 c3Pb2+ 如果如果PbI2飽和溶液中飽和溶液中Pb2+的濃度的濃度cPb2+已知，即可求已知，即可求出出Ksp(PbI2)。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)是用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂本實(shí)驗(yàn)是用強(qiáng)酸

4、性陽離子交換樹脂 (用用RH表示表示) 與與一定體積的一定體積的PbI2飽和溶液中的飽和溶液中的Pb2+在離子交換柱中在離子交換柱中進(jìn)行離子交換，其反應(yīng)如下：進(jìn)行離子交換，其反應(yīng)如下： 2RH+Pb2+ = R2Pb+2H+ 再用已知濃度的再用已知濃度的NaOH溶液滴定生成的溶液滴定生成的H+： OH- + H+ = H2O 從而求出被交換的從而求出被交換的Pb2+和和I-的濃度。的濃度。 根據(jù)根據(jù) Pb2+2H+2OH-二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 設(shè)所取設(shè)所取PbI2飽和溶液的體積為飽和溶液的體積為V1；NaOH濃濃度為度為c2，滴定所消耗，滴定所消耗NaOH體積為體積為V2；則；則PbI2飽

5、和溶液中飽和溶液中Pb2+的濃度為：的濃度為： 從而求出從而求出Ksp(PbI2) = 4 c3Pb2+ = 1、離子交換柱離子交換柱1支支 溴化百里酚藍(lán)：變色范圍溴化百里酚藍(lán)：變色范圍6.0-7.6，變化由黃色經(jīng)綠色到藍(lán)色，變化由黃色經(jīng)綠色到藍(lán)色 強(qiáng)酸型離子交換樹脂，強(qiáng)酸型離子交換樹脂，NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 錐型瓶錐型瓶 250 mL，移液管，漏斗，移液管，漏斗三、儀器試劑1、PbI2飽和溶液制備（實(shí)驗(yàn)室提供）飽和溶液制備（實(shí)驗(yàn)室提供）2、裝柱：、裝柱： 1）事先浸泡（蒸餾水）事先浸泡（蒸餾水24-48h） 2）玻璃棉塞住）玻璃棉塞住 3）同蒸餾水一同加入，）同蒸餾水一同加入，10-12

6、cm填量，液面始終填量，液面始終高于樹脂，不然會(huì)失效！高于樹脂，不然會(huì)失效！ 特點(diǎn)：緊密，不留氣泡！特點(diǎn)：緊密，不留氣泡！四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 3、轉(zhuǎn)型（已完成）、轉(zhuǎn)型（已完成） 將鈉型變成氫型：將鈉型變成氫型： 向交換柱中加入向交換柱中加入100 mL1.0 molL-1 HNO3溶液，以溶液，以30-40滴滴/min的流速通過交換柱，待柱中液面降至的流速通過交換柱，待柱中液面降至距樹脂表面約距樹脂表面約l cm時(shí)，用去離子水淋洗樹脂直到流時(shí)，用去離子水淋洗樹脂直到流出液用出液用pH試紙檢驗(yàn)呈中性。試紙檢驗(yàn)呈中性。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4、交換和洗滌交換和洗滌(洗滌時(shí)用水不可過多，否則洗滌時(shí)用水不可過多，否則

7、250mL錐錐形瓶過滿不宜滴定形瓶過滿不宜滴定) 1）干凈、干燥錐型瓶，漏斗、玻棒、必須干凈干）干凈、干燥錐型瓶，漏斗、玻棒、必須干凈干燥，過濾飽和燥，過濾飽和PbI2溶液至燒杯。溶液至燒杯。 2）記錄溫度）記錄溫度-移液管移液管25 mL-完全轉(zhuǎn)移，完全轉(zhuǎn)移， 3）250 mL錐型瓶接，完全流出錐型瓶接，完全流出-用蒸餾水洗至中用蒸餾水洗至中性，控制性，控制1d/3s 4）洗滌液一并收入錐形瓶，流出液不要損失）洗滌液一并收入錐形瓶，流出液不要損失 5）及時(shí)補(bǔ)水，不要流空）及時(shí)補(bǔ)水，不要流空四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容5、滴定滴定 向錐形瓶中加入溴化百里酚藍(lán)向錐形瓶中加入溴化百里酚藍(lán)1-2滴，用已知濃度滴，用

8、已知濃度的的NaOH溶液滴定至溶液顏色由黃色變成鮮艷的藍(lán)溶液滴定至溶液顏色由黃色變成鮮艷的藍(lán)色即可（色即可（pH = 6.5-7）。記錄）。記錄NaOH的體積的體積 (V2)6、離子交換樹脂的后處理離子交換樹脂的后處理 用過的離子交換樹脂，經(jīng)蒸餾水洗滌后，再用用過的離子交換樹脂，經(jīng)蒸餾水洗滌后，再用1 molL1硝酸約硝酸約100 mL淋洗。然后用蒸餾水洗滌至淋洗。然后用蒸餾水洗滌至流出液為中性后流出液為中性后pH=6-7 ，即可重復(fù)使用。，即可重復(fù)使用。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 氯化鉛飽和溶液的溫度氯化鉛飽和溶液的溫度() 通過交換柱的氯化鉛飽和溶液的體積通過交換柱的氯化鉛飽和溶液的體積(mL) NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(molL1) 消耗消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL) 流出液中流出液中H+的量的量(mol) 飽和溶液中飽和溶液中Pb2+的濃度的濃度(molL1) 碘化鉛的碘化鉛的Ksp 本實(shí)驗(yàn)測定本實(shí)驗(yàn)測定Ksp值數(shù)量級(jí)為值數(shù)量級(jí)為1