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I3-=I-+I(xiàn)2平衡常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)康膬x器與試劑基本操作實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意事項(xiàng)思考題實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、測(cè)定I3-
==I-+I(xiàn)2平衡常數(shù),了解化學(xué)平衡移動(dòng)的原理;2、練習(xí)滴定操作。實(shí)驗(yàn)用品
儀器:量筒(10mL、100mL)吸管(10mL)移液管(50mL)堿式滴定管碘量瓶(100mL、250mL)錐形瓶(250mL)洗耳球固體藥品:碘液體藥品:0.0100mol·L-1KI0.0200mol·L-1KI0.0050mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液
0.2%淀粉溶液
基本操作
1、量筒的使用2、滴定管的使用3、移液管、吸量管的使用實(shí)驗(yàn)原理碘溶于碘化鉀溶液中形成離子I3-
,并建立下列平衡:
I3-
==I-
+I2(1)在一定溫度條件下其平衡常數(shù):
式中α為活度,γ為活度系數(shù),[I-]、[I2]、[I3-]
為平衡時(shí)的濃度。由于在離子強(qiáng)度不大的溶液中:為了測(cè)定平衡時(shí)的[I-]、[I2]、[I3-]
,可用過(guò)量固體碘與已知濃度的碘化鉀溶液一起搖蕩,達(dá)到平衡后,取上層清液,用標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液滴定。2NaS2O3+I2==2NaI+Na2S4O6
由于溶液中存在I3-
=I-+I(xiàn)2的平衡,所以用硫代硫酸鈉溶液滴定,最終測(cè)得的是平衡時(shí)碘和I3-的總濃度。設(shè)這個(gè)濃度為c,則:
c=[I2]+[I3-](3)
碘的濃度[I2]可通過(guò)在相同溫度條件下,測(cè)定過(guò)量固體碘與水處于平衡時(shí),水溶液中碘的濃度來(lái)代替。設(shè)這個(gè)濃度為c'
,則:[I2]=c'
整理(3)式:[I3-]=c
-[I2]=c-c'
從(1)式可以看出,形成一摩爾I3-就需要一摩爾
I-,所以平衡時(shí)I-的濃度[I-]=c0
-[I3-]式中c0為碘化鉀的起始濃度。將[I2]、[I3-]和[I-]代入(2)式即可求得在此溫度條件下的平衡常數(shù)K。
1、碘的溶解
取兩只干燥的100mL碘量瓶和一只250mL碘量瓶,分別標(biāo)上1、2、3號(hào)。用量筒分別取80mL0.0100mol·L-1碘化鉀溶液注入1號(hào)瓶,取80mL0.0200mol·L-1碘化鉀溶液注入2號(hào)瓶,取200mL蒸溜水注入3號(hào)瓶。然后在每個(gè)瓶?jī)?nèi)各加入0.5g研細(xì)的碘,蓋好瓶塞。將3只碘量瓶在室溫下振蕩或者在搖床上振蕩30分鐘,然后靜置10分鐘,待過(guò)量固體碘完全沉于瓶底后,取上層清液進(jìn)行滴定。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2、濃度的測(cè)定用10mL吸管取1號(hào)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(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液滴定,滴至呈淡黃色時(shí)(注意不要滴過(guò)量),注入4mL0.2%淀粉溶液,此時(shí)溶液應(yīng)呈藍(lán)色,繼續(xù)滴定,至藍(lán)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(hào)瓶上層的清液。用50mL吸管取3號(hào)瓶上層清液兩份,用0.0050mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液滴定,方法同上。將數(shù)據(jù)記入數(shù)據(jù)表。數(shù)據(jù)記錄與處理瓶號(hào)123取樣體積V/mL10.0010.0050.00VNa2S2O3/mL
ⅠⅡc(Na2S2O3)/mol·L-1c/mol·L-1/c'
/mol·L-1//[I2]/mol·L-1/[I-3]/mol·L-1/c○mol·L-1/[I-]/mol·L-1/
K/注意事項(xiàng)
吸取上層清夜時(shí)一定要小心不能將下面的碘吸上來(lái),否則會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大的誤差。1、2號(hào)瓶3號(hào)瓶誤差分析思考題1、為什么本實(shí)驗(yàn)中量取溶液可用量筒?2、進(jìn)行滴定分析,儀器要做那些準(zhǔn)備?由于碘易揮發(fā),所以在取溶液和滴定時(shí)操作上要注意什么?3、在實(shí)驗(yàn)中以固體碘與水的平衡濃度代替碘與
I-離子的平衡濃度,會(huì)引起怎樣的誤差?為
什么可以代用?4、如果3只碘量瓶沒(méi)有充分振蕩,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有
何影響?5、已知
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