难溶金属氢氧化物溶度积的测定

韩山师范学院化学系化学专业物化实验课实验报告

班级 20011312 学号 23 姓名 高旺珠 同组 评分 实验日期: 2004年9月22日 室温 27.0℃ 气压 101.56×103Pa 教师

难溶金属氢氧化物溶度积的测定

实验目的：

1、掌握pH 自动滴定法测定难溶金属氢氧化物溶度积的原理和方法；

2、学会pH 自动滴定仪测定Ni(OH)2的溶度积。 实验原理：

难溶性金属氢氧化物溶度积符合下式：

K SP =a +n M

·

a n

OH -

在定温下

K SP

为常数。根据水的离子积K w =a H +·a OH

-

可的得氢离子活度与

K SP 的关

系即溶液pH 与

K SP 的关系。因此若准确地测出形成某金属氢氧化物沉淀时溶液的pH 值和金

属离子的活度或浓度就可以算得

K SP 值。

如图7-1是一个典型的pH 滴定曲线：图中AB 线段为沉淀形成阶段，加入的NaOH 消耗与金属离子结合，故溶液pH 值变化缓慢，滴定曲线几乎呈水平状态。

在沉淀阶段AB 线段间任取一点i ，并确定i 的两个坐标的准确值，就得到该点的pH 值和对应的NaOH 的滴定量，则在实验温度下被测的金属氢氧化物的溶度积：

K SP =[Ni

2+

]i [OH -

]2

i

而[Ni 2+

]=N NaOH (V B -V i )/2(V +2i N +V i ) [OH -]=10-14

/10

-(pH)

j

则

K SP =[N NaOH (V B -V i )/2(V +2i

N +V i )]×[10-14/10-(pH)j ]2

P

图７-1 p Ｈ滴定曲线

图７－２滴定曲线式中N NaOH为标准溶液NaOH的当量浓度，V B为B点所消耗的NaOH体积，V i为i点所消耗的NaOH体积，V 2

i

N

为实验时所用NiSO4溶液的体积，（PH）i为i点的pH值。

本实验采用pH自动滴定法进行。将玻璃电极与甘汞电极插入被测溶液NiSO4之中，组成待测电池置于ZD-1型滴定台上，与ZD-3型自动电位滴定

计和XW—100型自动电位差计配套组成测定系统。随着NaOH标准溶液的不断滴入被测液的pH值即电池的电动势将发生连续变化。这个变化的电讯号送到ZD-3型自动电位滴定计进行放大，并显示溶液的pH值。并且它经取样转化为脉冲信号，送到DZ型滴定装置，控制电磁阀，以此控制NaOH的滴入量。同时电动势变化的信号也输入自动电位差计，驱动记录笔绘出滴定的时间—pH曲线，如左图7—2。滴定所消耗的NaOH溶液体积则由滴定管直接读出。实验仪器：

ZD-3型自动电位滴定计；ZD滴定装置(00312112)；XW-100型自动电子电位差计；

自动滴定管(50mL)；移液管；231型玻璃电极；饱和甘汞电极；烧杯

实验药品：

0.2000mol／L NaOH标准溶液；0.5mol／L NiSO4待测溶液

实验步骤：

1、组装仪器：仪器的连线参照说明书连接好；

2、制待测液：以2ml 1.0mol·L-1 NiSO4溶液和50ml蒸馏水的比例配制5份待

测液；

3、绘制工作曲线：以标准缓冲溶液校正仪器后，将1份待测液置于滴定台上，

插入电极后调整装置各部分运转情况，进行过量滴定，记录仪将回出完整的

滴定工作曲线；

4、求B点所消耗的NaOH溶液体积V B：用作图法在工作曲线上求得A，B两点

的pH值，以B点 pH值作为滴定终点，进行自动控制滴定。由滴定前后NaOH

溶液的体积求出所消耗的NaOH标准溶液体积V B；

5、求沉淀阶段任意2点所消耗的NaOH溶液的体积V i：在工作曲线上找出A，B

间任意3点的pH值，分别以它们作为滴定终点进行自动滴定，并由此求得

相应的3个NaOH标准溶液体积V i。

数据处理：

表二 A ，B 两点所消耗的NaOH 标准溶液体积V B

表三 沉淀阶段任意两点C ，D 点所消耗的NaOH 标准溶液体积V i

被测点落在碱性段时

pH

01

=6.86 pH

02

=9.18 则根据

K =

2

10

2

01pH pH E E -- K =18

.986.6)

135(8----=-54.74

又 b=E 0

1-KpH 01=-8-（-54.74）×6.86= 367.52 再根据

pH=

K

b

E -求得对应点的pH 值； 若被测点落在酸性段时pH 0

1

=4.00 pH 0

2=6.86 再根据K =

2

102

01pH pH E E --

K =86

.600.4)8(158---=-58.04

又 b=E 0

1

-KpH 01=158-（-58.04）×4.00=390.16 再根据

pH=

K

b

E -求得对应点的pH 值。 根据

K SP =[N NaOH (V B -V i )/2(V

+

2Ni + V i )]×[10-14

/10

-(pH)i

]

2

（其中

V B =2

21B B V V +=

2

78.1280.12+ml=12.79ml ; N NaOH = 0.2000mol ·L -1

; V +2Ni =52ml ）求得