电位滴定法测定氯离子浓度
分析化学教研室
一,实验目的
1.学习电位滴定法的基本原理和实验操作.
2. 掌握电位滴定中数据的处理方法.
二,实验原理
电位滴定法是在用标准溶液滴定待测离子过程中,用指示电极的电位变化代替指示剂的颜色变化指示滴定终点的到达,是把电位测定与滴定分析互相结合起来的一种测试方法,它虽然没有指示剂确定终点那样方便,但它可以用在浑浊,有色溶液以及找不到合适指示剂的滴定分析中.电位滴定的一个很大用途是可以连续滴定和自动滴定.
进行电位滴定时,在被测溶液中插入一个指示电极和一个参比电极组成一个工作电池.随着滴定剂的加入,被测离子的浓度不断发生变化,因而指示电极的电位相应的发生变化,在化学计量点附近离子浓度发生突跃,引起指示电极电极电位突跃.根据测量工作电池电动势的变化就可以确定终点(本实验采用E-V曲线法,即以滴定剂用量V为横坐标,以E值为纵坐标,绘制E-V曲线.作两条与滴定曲线相切的45 倾斜的直线,等分线与曲线的交点即为滴定终点.
电位滴定终点确定方法
(1) E-V 曲线法
如图(a)所示:E-V 曲线法简单,但准确性稍差.
(2) ΔE/ΔV - V 曲线法
如图(b)所示. 由电位改变量与滴定剂体积增量之比计算之.
ΔE/ΔV - V曲线上存在着极值点,该点对应着E-V 曲线中的拐点.
(3) Δ2E/ΔV 2 - V 曲线法
Δ2E/ΔV 2表示E-V 曲线的二阶微商.
Δ2E/ΔV 2值由下式计算:
滴定反应为:
Ag++Cl-→AgCl↓ Ksp=1.8×10-10
化学计量点时,[Ag+]=[Cl-],可由KspAgCl求出Ag+的浓度,由此计算出Ag电极的电位.
三,仪器和试剂
ZD—2型自动电位滴定仪
Ag电极,双盐桥饱和甘汞电极容量瓶 (100mL)
移液管 (25mL, 50mL)
烧杯(250mL),搅拌子与洗瓶等
6. NaCl标准溶液(0.0500mol/L)
7. 0.05 00moL/L 的AgNO3溶液 (待标定)
四,实验步骤
1.手动电位滴定(AgNO3溶液浓度的标定)
用移液管准确移取25.00mL标准NaCl溶液于一洁净的250mL烧杯中,加入4mL1:1HNO3溶液,以蒸馏水稀释至100mL左右,放入一个干净搅拌子,将其置于滴定装置的搅拌器平台上,用AgNO3溶液滴定至E值为400mv左右(临近终点时,每加入0.1mLAgNO3,记录一次E值).
2. 自动电位滴定(自来水中氯含量的测定)
准确移取自来水样100mL于250mL烧杯中,在加入4mL1:1的HNO3溶液,放入一只干净的搅拌子,同上法安装好滴定管和电极,依据E—V曲线上所找出的终点电位为自动电位滴定的终点电位,预控点设置为90mv,按下 "滴定开始"按钮,在到达终点后,记下所消耗的AgNO3溶液的准确体积.
五,实验数据及处理
1.根据自动电位滴定的数据,绘制电位(E)对滴定体积(V)的滴定曲线,通过E—v曲线确定终点电位和终点体积(由次体积可算出硝酸银溶液的准确浓度).
2.根据滴定终点(自动电位滴定)所消耗的AgNO3溶液体积计算试液中Cl—的质量浓度(mg/L)
六,思考题
1.与化学分析中的容量法相比,电位滴定法有何特点
2. 如何计算滴定反应的理论电位值
3.氯离子选择性电极是否可用来测定自来水中氯含量
3.滴定氯离子混合液中Cl—,Br—,I—时,能否用指示剂法确定三个化学计量点
七,注意事项
1.注意爱护仪器,切勿将试剂和水侵入仪器中,仪器不用时插上接续器,仪器不应长期放在有腐蚀性等有害气体的房间内.
2,将电磁阀调整合适.手动滴定时,应有节奏地按动开关.
3,双盐桥内饱和甘汞电极应装有一定高度的饱和KCI溶液,液体下不能有气泡,陶瓷芯应保持通畅,用橡皮筋将装有硝酸钾的外套管与参比电极连好.
讨论和拓展学习
1.探索在实验中,哪些因素容易造成误差 如何能提高实验的准确度
2.取硫酸铜电解液,锅炉水及卤离子混合液等样品进行分析测试.