实验六磷酸的电位滴定.docx

1、实验六磷酸的电位滴定实验六 磷酸的电位滴定应化1101夏海琴2014.11.13一、 实验目的1.掌握酸度计测量溶液pH和雷磁ZDJ-4A自动电位滴定仪的操作要点。2.了解电位滴定法的基本原理。3.学习使用Excel或Origin软件处理NaOH滴定磷酸的数据和绘图。更直 观地观察滴定曲线中的两个突跃，学会计算相应的两级解离常数。4.掌握用三切线法及一级、二级微商来处理实验数据和分析实验结果。二、 实验原理电位滴定法是根据滴定过程中，指示电极的电位或 pH产生“突变”，从而确定滴定终点的一种分析方法。在以NaOH滴定HPQ时，将饱和甘汞电极及玻璃电极插入待测溶液中， 使之组成原电池：Ag |

2、AgCl ，HCl (0.1 mol/L) | 玻璃膜 | 被测试液 | KCl ( 3.5 mol/L) ，HgC | HgJ l4 盐桥 丫 玻璃电极 甘汞电极被测试液由于玻璃薄膜上的阳离子能与溶液中的 H产生离子交换而产生电势，因而称玻璃 电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，当 NaOH溶液不断滴入试液中，溶液 rf 的活度随着改变，电池的电势也不断变化，可用能斯特 (Nernst)公式表示为 O OE电池= E - 0.059 V lg a h+ 或 E 电池= E + 0.059V pH 此处 Ee = Ee (HgCl2/Hg) - Ee (AgCl/Ag)。以滴定体积 Woh为横

3、坐标，相应的溶液的pH为纵坐标，绘制NaOHS定HPQ 的滴定曲线，曲线上呈现出两个滴定突跃，以“三切线法” 作图，可以较准确地确定两个突跃范围内各自的滴定终点， 即在滴定曲线两端平坦转折处作 AB及CD两条切线，在“突 跃部分”作EF切线与AB CD两线相交于Q, P两点，在P、 Q两点作PG QH两条线平行于横坐标。然后在此两条线之间 作垂直线，在垂线一半的J点处，作JJ线平行于横坐标， J点称为拐点，即为滴定终点。此 J点投影于pH与V坐标 上分别得到滴定终点时的pH和滴定剂的体积V,见图8-1。切线法作图如要求更准确的确定滴定终点，可用一级微商法 (dpH/dV-V)和二级微商法(d2

4、pH/dV-V)。表8-1为数据处理示例。如用三切线法求得第一个终点时，Vepi=19.00 mL 用一级微商求得 Vepi= 19.50 mL,用二级微商求得 Vepi = 19.46 mL结果略有差异，用二级微商法处理准确度较高。1.一级微商计算示例当滴入 NaOH 18.80 mL至U 19.00 mL 时，(PH)v2 (PH)% 3.60 3.51 = 045dpH/dV - - = 0.45V- V 19.00 18.80表8-1 H 3PQ电位滴定数据记录和处理示例加入NaQH溶液体积溶液pH pH/AVA-pH/AV-V/mLV平均值/mL11111118.80 3.5118.

5、900.4519.00 3.60-.-519.100.9019.20 3.786.019.30-.1019.40 4.-03.019.50-.7019.60 4.70-4.519.701.8019.80 5.1019.900.90-0.00 5.-81111110.45对应的体积 V平均值=(V- + V1)/2 = 18.90 mL ，其余各点按相同方法计 算得到表8-1。以 pH/ V为纵坐标，V平均值为横坐标作图，得图8-(b) o-.二级微商法示例先按上述方法求得19.10 mL和18.90 mL的一级微商后，再求出 19.00mL 的二级微商。(pH/ V)19.10 ( pH/ V

6、)18.90V2 V1此即为19.00mL对应的值。以d-pH/dV为纵坐标，对应的V为横坐标描点作图，得到图8-(c) o显然,当 2pH/ V = 0时，二级微商由正值变化到负值，此点即为滴定终点。 用电位法绘制滴定曲线，不仅可以确定滴定终点，还能求算H3PO4的和 心。 从pH-V滴定曲线上找出滴定到第一个终点所用 NaO!滴定剂体积一半时对应的 pH,此时H3POH2PQ-，由 KaiH+H 2PQ-/H 3PQ计算得到 K0i=H+，即 pKai=pH=由于磷酸的 心较大，用上述最简式计算误差大，最好采用下列公式计四、实验步骤1.连接电位滴定装置2.熟悉pHs-3c型酸度计的正确使用

7、方法及电极的安装、 仪器的校正和定位 及测量pH等主要操作。3.测量HPQ试液的pH吸取 20.00 mL（或 25.00 mL） 0.1 mol L-1 HPQ溶液放入 150 mL或 200 mL） 烧杯中，插入电极，如电极未被浸没，可适当加入一些蒸馏水至电极能被浸没。 装电极时，注竟不要碰撞。按操作要领和步骤测量 0.1 mol L-1 HPQ试液的pHo4.磷酸的电位滴定将0.1 mol L-1 NaOH标准溶液装入碱式滴定管，搅拌磁子放入被测试液中， 为了更好地观察终点，同时加入甲基橙和酚酞指示剂。开动电磁搅拌器，用NaOH 标准溶液滴定，开始时可一次滴入 5 mL，测量pH。其后每

8、加入2 mL NaOH溶液 测量相应的pHo滴定至pH=3后，每隔0.1 mL或0.2 mL测量。特别是突跃部分 要多测几个点（可借助甲基橙指示剂的变色来判断第一个计量点 ）。然后用0.1mol L-1 NaOH溶液继续滴定，方式与第一计量点相同，当被测试液中出现微红 色时（或滴至pH=7.5后），每次滴入NaOH勺体积要少，直至出现第二次突跃， 测量至pH约为11.5时可停止滴定。实验完毕，取下甘汞电极，用水吹洗，并用滤纸吸干后归还原处保存。玻璃 电极仍浸泡在盛有蒸馏水的烧杯中。五、实验数据及处理加入NaOH溶液体积溶液pH pH/AVA 2pH/AV2V/mLV平均值/mL0.001.63

9、 2.500.055.001.870.006.500.058.002.010.009.500.0511.002.160.0013.000.0615.002.410.0016.000.0817.002.560.0118.000.0919.002.740.0120.000.1221.002.980.0821.050.2021.103.001.0021.150.3021.203.03-1.00P 21.250.2021.303.050.0021.350.2021.403.07-0.3321.500.1521.603.100.33P 21.650.2021.703.120.3321.800.2521.

10、903.17-0.3321.950.2022.003.190.00 22.050.2022.103.212.0022.150.4022.203.25-2.0022.250.2022.303.270.33P 22.400.2522.503.322.3322.550.6022.603.38-2.0022.650.4022.703.42-1.00P 22.800.2522.903.471.0022.950.4023.003.510.6723.100.5023.203.612.00:23.250.8023.303.69-1.0023.350.7023.403.761.0023.450.8023.503

11、.846.0023.551.4023.603.98-0.3323.701.3523.804.253.75P 23.902.1024.004.67-2.0024.151.6024.305.15-3.2024.400.8024.505.31-0.75P 24.600.6524.705.44-0.2524.800.6024.905.56-1.5025.000.3025.105.620.50P 25.200.4025.305.70-1.0025.400.2025.505.740.5025.600.3025.705.80-0.13P 25.850.2726.005.88-0.2726.100.2026.

12、205.920.0026.300.2026.405.960.00P 26.500.2026.606.00-0.2526.700.1526.806.030.0026.900.1527.006.060.0027.100.1527.206.090.0027.300.1527.406.12-0.2527.500.1027.606.140.0827.800.1328.006.190.0328.250.1428.506.26-0.0428.750.1229.006.32-0.0429.250.1029.506.37-0.0429.750.0830.006.410.04P 30.250.1030.506.4

13、6-0.0430.750.0831.006.500.0031.250.0831.506.540.00P 31.750.0832.006.58-0.0132.500.0733.006.650.0033.500.0734.006.720.01:34.500.0835.006.800.0035.500.0836.006.88-0.0136.500.0737.006.950.00P 37.500.0738.007.020.0138.500.0839.007.10-0.0239.500.0640.007.160.03P 40.500.0941.007.25-0.0141.500.0842.007.330

14、.0243.000.1144.007.540.03P 44.500.1545.007.690.0445.500.1946.007.880.1146.500.3047.008.180.5847.500.8848.009.060.2948.501.1749.0010.23-0.7849.500.3950.0010.62-0.1650.500.2351.0010.85-0.0951.500.1452.0010.99-0.03P 52.500.1153.0011.10-0.0153.500.1054.0011.20-0.0254.500.0855.0011.28-0.02:55.500.0656.00

15、11.340.0156.500.0757.0011.41-0.0257.500.0558.0011.460.00P 58.500.0559.0011.510.0059.500.0560.0011.56-0.0161.000.0462.0011.640.00P 63.000.0464.0011.720.0065.000.0366.0011.790.0067.000.0368.0011.850.0069.000.0370.0011.910.0070.500.0371.0011.94-0.0172.000.0273.0011.980.0273.250.0473.5012.000.0063.000.0464.0011.720.0065.000.0366.0011.790.0067.000.0368.0011.850.0069.000.0370.0011.910.0070.50 10.0371.0011.94-0.0172.000.0273.0011.980.0273.250.0473.5012.000.00表总15.00一10.005.000.001 1 10.00 20.00 40.00 60.00 SO. 00V(N0H)/nL表贮86u00V（NaOM）/oL由上表计算可得所用磷酸的pKai=6.80 X 10-3、pKa2=5.96 X 10-8