实验5电位滴定法测定氯、碘离子浓度及AgI和AgCl的Ksp

　　一、实验目的

　　x051．掌握电位滴定法测量离子浓度的一般原理；

　　x052．学会用电位滴定法测定难溶盐的溶度积常数.

　　二、方法原理

　　x05当银丝电极插入含有Ag+的溶液时,其电极反应的能斯特响应可表示为：

　　如果与一参比电极组成电池可表示为：

　　进一步简化为：

　　式中包括和r(Ag+)常数项.银电极不仅可指示溶液中Ag+的浓度变化,而且也能指示与Ag+反应的阴离子的浓度变化.例如,卤素离子.

　　x05本实验利用卤素阴离子（I-、Cl-）与银离子生成沉淀的溶度积Ksp非常小,在化学计量点附近发生电位突跃,从而通过测量电池电动势的变化来确定滴定终点.在终点时：

　　其中X-为Cl-、I-,代入终点时的滴定电池方程：

　　用该式即可计算出被滴定物质难溶盐的Ksp.而式中和S值可利用第二终点之后过量的[Ag+]与E(电池)关系作图求得,由直线的截距确定,斜率确定S.

　　x05通常的电位滴定使用甘汞或AgCl/Ag参比电极,由于它们的盐桥中含有氯离子会渗漏于溶液中,不适合在这个实验中使用,故可选用甘汞双液接硝酸盐盐桥,或硫酸亚汞电极.

　　三、仪器设备与试剂材料

　　x051．pH/mV计,电磁搅拌器.

　　x052．银电极,双液接饱和甘汞电极.

　　x053．硝酸银标准溶液,0.100mol∙L-1：溶解8.5gAgNO3于500mL去离子水中,将溶液转入棕色试剂瓶中置暗处保存.准确称取1.461g基准NaCl,置于小烧杯中,用去离子水溶解后转入250mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀.准确移取25.00mLNaCl标准溶液于锥形瓶中,加25mL水,加1mL15%K2CrO4,在不断摇动下,用AgNO3溶液滴定至呈现砖红色即为终点.根据NaCl标准溶液浓度和滴定中所消耗的AgNO3体积(mL),计算AgNO3的浓度.

　　x054．Ba(NO3)2（固体）.

　　x055．硝酸,6mol∙L-1.

　　x056．试样溶液（其中含Cl-和I-分别都为0.05mol∙L-1左右）.

　　四、实验步骤

　　x051．按图示安装仪器.

　　x052．用移液管取20.00mL的Cl-、I-混合试样溶液于100mL烧杯中,再加约30mL水,加几滴6mol∙L-1硝酸和约0.5gBa(NO3)2固体.将此烧杯放在磁力搅拌器上,放入搅拌磁子,然后将清洗后的银电极和参比电极插入溶液.滴定管应装在烧杯上方适当位置,便于滴定操作.

　　x053．开动搅拌器,溶液应稳定而缓慢地转动.开始每次加入滴定剂1.0mL,待电位稳定后,读取其值和相应滴定剂体积记录在表格里.随着电位差的增大,减少每次加入滴定剂的量.当电位差值变化迅速,即接近滴定终点时,每次加入0.1mL滴定剂.第一终点过后,电位读数变化变缓,就增大每次加入滴定剂量,接近第二终点时,按前述操作进行.

　　x054．重复测定两次.每次的电极、烧杯及搅拌磁子都要清洗干净.

　　五、数据处理

　　x051．按下表格式记录和处理数据：

　　滴入AgNO3

　　V/mLx05电位

　　E/mVx05△E

　　/mVx05△V

　　/mLx05△E/△V

　　/(mV/mL)x05平均体积

　　x05x05

　　x05x05x05x05x05x05x05

　　x052．作E～V,△E/△V～V,△2E/△V2～V滴定曲线.

　　x053．求算试样溶液中Cl-和I-的质量浓度（mg∙L-1）.

　　x054．从实验数据计算AgI和AgCl的Ksp.

　　六、问题讨论

　　x051．在滴定试液中加入Ba(NO3)2的目的是什么?

　　x052．如果试液中Cl-和I-的浓度相同,当AgCl开始沉淀时,AgI还有百分之几没有沉淀?

　　3．如果有1.0mol∙L-1氨与Cl-和I-的共存在滴定试液中,将会对上述滴定产生什么样的影响?