硫酸钡溶度积常数的测定-电导率法(精)
电导率法测硫酸钡溶液溶度积实验设计
电导率法测硫酸钡溶液溶度积（Ksp ）
实验目的：测定硫酸钡溶液的溶度积
实验原理：本次实验采用电导率法测硫酸钡的溶度积。
难溶电解质的溶解度很小，会很难直接测定。
通过测定该溶液的电导或电导率，再根据电导与浓度的关系，计算出难溶电解质的溶解度，从而换算出溶度积。
可表达为： 电导率 ：
摩尔电导：
硫酸钡溶解度：
溶度积公式：
又有： 可得：.
又查表可知BaSO 4极限摩尔电导率 ： Λm （BaSO 4）=287.2 S·c m2·mol -1
仪器：电导率仪、离心机、铂电极
步骤：
1.BaSO 4 沉淀的制备
BaCl2和H 2SO 4溶液混合，加热、静置、陈化、分离、洗涤
2..BaSO4饱和溶液的制备
BaSO4沉淀与水混合，加热、搅拌、静置、冷却
3.电导率的测定
1).测定配制BaSO 4饱和溶液的蒸馏水的电导率。
2).测定BaSO 4饱和溶液的电导率。
442(BaSO )(BaSO )(H O)
κκκ=-溶液
数据处理：
思考讨论：
1.实验中产生误差的原因。
2.水的电导为什么不能忽略？。
无机及分析化学实验教学大纲
《无机及分析化学实验》教学大纲【课程编号】【学时学分】120 学时；【开课模式】必修【实验学时】36 学时【上机学时】【课程类型】专业课【考核方式】考试【先修课程】【开课单位】石油化工学院【授课对象】石油化工生产技术、精细化学品生产技术、有机化学品分析、煤化工一、教学目的与任务无机化学和分析化学是一门实验科学为主的基础课程。
实验是无机化学不可缺少的一个重要组成部分，是培养学生独立操作、观察记录、分析归纳、撰写报告等多方面能力的重要环节。
学生通过无机及分析实验课的学习，不仅加深对分析化学基础理论的理解，而且学习和掌握分析化学实验的基本知识、基本操作和基本技能，树立严格的“量”的概念。
培养学生实事求是的科学态度和严谨的科学作风、良好的实验室工作习惯，使其初步具备作为高级工程技术应用型人才的要求。
掌握常量组分定量分析的基础知识和基本操作。
1、掌握常用仪器分析的基本知识和基本操作技术。
2、掌握实验数据的误差分析和统计处理方法。
实验是化学与材料科学学院各专业本科生的一门必修的、独立的基础实验课。
课程的安排服从“一体化、渐定式、多层次、开放式”的教学体系和模式。
着力于培养学生具有宽广的基础知识和熟练的基本技能、能够适应未来社会发展需要的专业人才。
教学内容着眼于为学生今后的发展奠定基础。
学生在学习无机化学专业理论知识的同时，通过实验研究活动，学习和掌握无机化学专业的基本实验技术，研究元素的单质及其化合物的重要性质，熟悉重要无机化合物的制备方法；加深理解和掌握无机化学基本理论和基础知识；比较牢固地掌握化学实验的基本知识和操作技能；培养学生严谨的科学态度；培养学生准确观察化学反应现象，处理实验数据的能力，达到训练学生基本理论知识的综合应用能力。
课程的任务包括：（一）实验室一般知识介绍1．在全部教学过程中，应始终坚持对学生进行实验室安全和爱护公物的教育。
2．简介有效数字和误差理论。
3．介绍正确书写实验记录和实验报告的方法。
硫酸钡溶度积常数的测定-电导率法(精)
测量测量、校正开关拨在源自“测量”位置，并选择适当量程。温度补偿
1. 用温度计测出待测溶液的温度。 2. 将“温度补偿”旋钮旋至该溶液的温度。 3. 读数。
清洗电极 back
实验原理
电导：电阻的倒数，表示物质的导电能力。
1 G R
单位：西门子 （S）
L R A
1 A A G L L
硫酸钡溶度积常数的测定－电导率法
目的要求 实验原理
仪器试剂
实验内容 思考题
目的要求
学习电导率法测定BaSO4的溶度积常数 学习电导率仪的使用方法
返回
电导率仪的使用
预热 校正
1. 将电极插入待测溶液中。 2. 将测量、校正开关拨在 “校正”位置。 3. 旋转 “常数”旋钮，是屏幕示数等于电池常数。
什么情况下可用电导率计算溶液的浓度？
返回
BaSO Ba SO
4 2
4
2
实验原理
BaSO4溶解度很小,其溶液可视为无限稀释的溶液。 1000 BaSO 4 BaSO4 mBaSO4 CBaSO4
BaSO
BaSO4
Ba2 SO42
2 2 2
CBaSO4 CBa2 CSO 2
1000 BaSO 2 4 ( )
4
4
4
K sp [ Ba ][ SO4 ] C BaSO
1000( BaSO (溶液） H 2O ) 2 4 [ ]
BaSO
4
BaSO
BaSO ＝ 287.2 S cm 2 mol 1
4
4
返回
仪器试剂
电导率仪、烧杯、量筒、酒精灯、BaSO4
大学化学实验思考题
实验二酸碱溶液的配制和比较滴定一、实验内容1. 安全知识考试；（闭卷）2. 溶液的配制、滴定管的使用和酸碱溶液的比较滴定P157实验步骤3、4、5。
二、预习内容1. 实验室用水及纯水设备，常用实验器皿的洗涤和干燥-教材-P9~16；2. 实验误差及其表示-教材P17；有效数字及其运算规则-教材-P18~20；3. 滴定管及其使用-教材P30～33；4. 滴定分析的基本操作练习-教材P155～159；5. 自己设计定量分析记录和处理数据用的表格-P23。
三、预习思考题1. 玻璃量器可分为量入容器和量出容器。
量入容器液面的对应刻度为量器内的容积，量入容器有哪些？量出容器液面的相应刻度为放出的溶液体积，量出容器有哪些？答：玻璃量器可分为量入容器和量出容器。
量入容器有：容量瓶、量筒、量杯，液面的对应刻度为量器内的容积；量出容器有：滴定管、吸量管、移液管，液面的相应刻度为放出的溶液体积。
2. 滴定管是在滴定过程中用于准确测量溶液体积的一类玻璃量器。
滴定管有常量和微量两类，其中常量滴定管有酸式和碱式之分。
3. 酸式滴定管的刻度管和下端的尖嘴玻璃管通过玻璃活塞相连，适于装盛酸性或氧化性的溶液；碱式滴定管的刻度管与尖嘴玻璃管通过内装一颗玻璃珠的橡皮管相连，适于装盛碱性溶液，不能用来放置高锰酸钾、碘和硝酸银等能与橡皮起作用的溶液。
4. 新型滴定管以什么作活塞？因其耐酸耐碱又耐腐蚀，可以放置几乎所有的分析试剂，此类通用滴定管无需涂凡士林，是通过调节什么来调节旋塞与旋塞套间的紧密度？答：新型滴定管以聚四氟乙烯塑料做活塞，因其耐酸耐碱又耐腐蚀，可以放置几乎所有的分析试剂。
由于聚四氟乙烯旋塞有弹性，通过调节旋塞尾部的螺帽来调节旋塞与旋塞套间的紧密度，因而，此类通用滴定管无需涂凡士林。
5. 滴定管的使用有哪几个主要步骤？答：滴定管的使用：准备-检漏-清洗-待装液润洗-装液-排气泡-初读数-滴定-终读数-清洗-倒置于滴定管架上。
硫酸钡的溶度积的测定实验报告
硫酸钡的溶度积的测定实验报告1. 背景硫酸钡（BaSO4）是一种难溶于水的化合物，其溶度积（Ksp）是描述其溶解程度的重要指标。
在本实验中，我们将通过测定硫酸钡在水中的溶解度来计算其溶度积，并探究影响其溶解度的因素。
2. 实验目的•测定硫酸钡在不同温度下的溶解度•计算硫酸钡的溶度积•探究影响硫酸钡溶解度的因素3. 实验原理根据Le Chatelier原理，当一个物质在水中达到动态平衡时，其离子生成和离子反应逆向转化之间存在平衡关系。
对于硫酸钡而言，其离解方程式可以表示为：BaSO4(s) ⇌ Ba2+(aq) + SO4^2-(aq)根据动态平衡状态下各离子浓度之间的关系，可以得到以下表达式：Ksp = [Ba2+][SO4^2-]其中Ksp为硫酸钡的溶度积。
根据该方程式，我们可以通过测量溶液中Ba2+或SO4^2-的浓度来计算Ksp。
4. 实验步骤4.1 实验材料和设备•硫酸钡（BaSO4）•蒸馏水•烧杯•温度计•称量器具•搅拌棒4.2 实验步骤1.准备一系列浓度不同的硫酸钡溶液，可以通过逐渐加入硫酸钡固体到一定体积的蒸馏水中来制备。
2.将烧杯放在恒温水浴中，并使用温度计测量水温。
3.取一定体积的硫酸钡溶液加入烧杯中，并用搅拌棒充分搅拌使其均匀混合。
4.记录每个试样在不同温度下的溶解度，可以通过观察是否有残留固体来判断。
5.根据所得数据计算硫酸钡的溶度积Ksp。
5. 数据分析与结果根据实验数据，我们可以得到硫酸钡在不同温度下的溶解度。
以溶解度为纵坐标，温度为横坐标，绘制溶解度-温度曲线图。
根据曲线的趋势，可以得出以下结论：1.随着温度的升高，硫酸钡的溶解度增加。
这是因为在高温下，反应速率增加，离子生成的速率超过了反应逆向转化的速率。
2.根据测得的溶解度数据，我们可以计算得到硫酸钡在不同温度下的溶度积Ksp。
通过绘制Ksp-温度图，我们可以发现Ksp值随着温度变化而变化。
6. 结论与建议根据实验结果和数据分析，我们得出以下结论：1.硫酸钡的溶解度随着温度升高而增加。
大学化学实验课后思考题参考答案
实验一化学实验中的基本操作思考题：1)使用滴定管应注意哪些问题？应如何排除滴定管中的气泡？答：(1)洗涤酸式滴定管先用少量的铬酸洗液洗涤后，用自来水洗涤，再用少量蒸馏水洗涤2-3次，最后用待装液润洗2-3次。
酸式滴定管用洗涤液洗涤时，应先将乳胶管摘下后再洗，洗净后再装上。
(2)试漏装入液体至一定刻线，直立滴定管5分钟，观察刻线的液面是否下降，滴定管下端有无水滴滴下，酸式滴定管旋塞缝隙中有无水渗出。
若有滴漏，酸式滴定管应在旋塞上涂一薄层凡士林；碱式滴定管需更换玻璃珠或乳胶管。
(3)赶气泡酸式滴定管快速方液可赶走气泡，；碱式滴定管将胶管向上弯曲，用力挤捏玻璃珠，使溶液从尖嘴排出，排出气泡。
(4)滴定左手使用活塞，左手拇指在前，食指和中指在后，轻轻向内扣住活塞，逐渐放出溶液。
(5)读数读数时视线应与弯月面下缘实线的最低点相切，即实线应与弯月面的最低点在同一水平面上。
为了减小误差，每次都从零开始读数。
排除滴定管中气泡的方法：同(3)2)使用移液管的操作要领是什么？为何要垂直流下液体？最后一滴液体如何处理？答：移液管的操作要领：(1)洗涤应用少量的铬酸洗液洗涤，然后用自来水洗涤，再用少量蒸馏水洗涤2-3次，再用待装液润洗2-3次。
(2)吸取溶液手拿刻度以上部分，将管的下口插入欲取的溶液中，吸取溶液至刻度线2cm以上，迅速用食指堵住移液管管口。
(3)调节液面将移液管垂直提离液面，调节溶液的弯月面底部于刻度线相切(4)放出溶液放液以后使尖嘴口在容器内壁靠约30秒，注意最后一滴的处理，吹或不吹。
为了使液体自由落下，不停留在管内壁，确保移液准确定量，故放液时要垂直流下液体；若移液管上没有注明“吹”字，最后一滴不可吹出，因为在设计移液管时，移液管体积没有包括最后一滴溶液的体积。
3)使用容量瓶配制溶液时，应如何进行定量转移？答：称取一定质量的固体放在小烧杯中，用水溶解，转移过程中，用一根玻璃棒插入容量瓶内，烧杯嘴紧靠玻璃棒，使溶液沿玻璃棒慢慢流入，玻璃棒下端要靠近瓶颈内壁，不要接近瓶口，以免有溶液溢出。
硫酸钡电导率
硫酸钡电导率电导率是电解质溶液中离子流动的能力，是一个比较重要的物理量，可以用来描述电解质溶液的电导性质。
硫酸钡是一种常见的无机化合物，其在水中的溶解度很低，因此在研究其电导率时需要特别注意。
本文将重点介绍硫酸钡电导率的相关内容。
1.硫酸钡的基本性质硫酸钡是一种白色粉末，化学式为BaSO4，相对分子质量为233.39。
硫酸钡的晶体结构为正交晶系，空间群为Pnma。
硫酸钡在水中的溶解度很低，每100毫升水中只能溶解0.0021克的硫酸钡。
硫酸钡是一种不溶于水的化合物，但在浓硫酸中可以溶解，形成硫酸钡的溶液。
2.硫酸钡的电离平衡硫酸钡在水中的溶解度很低，因此其溶液中的离子浓度也很低。
硫酸钡的溶解度积为1.08×10^-9，表示了溶液中硫酸钡离子浓度的上限。
硫酸钡分子在水中不会发生电离，因此硫酸钡溶液中只有硫酸钡离子和水分子两种物质。
硫酸钡离子的电荷量为2，因此在硫酸钡溶液中，硫酸钡离子的浓度等于溶液中硫酸钡分子浓度的一半。
3.硫酸钡的电导率硫酸钡是一种不导电的化合物，因此硫酸钡溶液的电导率也很低。
硫酸钡溶液中的电导率主要来自于水分子的电离和水分子与硫酸钡离子之间的电离平衡。
硫酸钡离子在溶液中的浓度很低，因此其对电导率的贡献也很小。
硫酸钡溶液的电导率与溶液的浓度、温度等因素有关。
4.硫酸钡的电导率测定硫酸钡的电导率可以通过电导率仪进行测定。
在测定时，需要先将硫酸钡粉末加入到已知体积的水中，搅拌均匀，使其达到饱和状态。
然后将溶液倒入电导池中，通过电导率仪测定电导率。
需要注意的是，在测定过程中要保证溶液的温度稳定，并避免气泡的干扰。
5.硫酸钡的应用硫酸钡在医药、化工等领域有广泛的应用。
在医药领域，硫酸钡可以用于X射线造影剂的制备，用于检查人体内部器官的情况。
在化工领域，硫酸钡可以用于制备其他硫酸盐，如硫酸钠、硫酸铜等。
此外，硫酸钡还可以用于制备高密度材料，如铅酸钡、钨酸钡等。
总之，硫酸钡是一种重要的无机化合物，其溶液的电导率很低，主要来自于水分子的电离和水分子与硫酸钡离子之间的电离平衡。
实验三 电导率法测定BaSO4的溶度积常数
实验三 电导率法测定BaSO 4的溶度积常数（3学时）一、实验目的1、学习电导率仪的使用方法；2、学习用电导率法测定难溶盐溶度积的原理和方法。
3、巩固多相离子平衡的概念和规律。
二、实验内容简述配制BaSO 4的饱和溶液，并用电导率仪进行溶度积常数的测定。
三、实验原理在难溶电解质BaSO 4的饱和溶液中，存在下列平衡2244()BaSO s Ba SO +-+其溶度积为222444()()()()sp K BaSO c Ba c SO c BaSO +-=•=由于难溶电解质的溶解度很小，很难直接测定，本实验利用浓度与电导率的关系，通过测定溶液的电导率，计算BaSO 4的溶解度c (BaSO 4)，从而计算其溶度积。
电解质溶液中摩尔电导（λ）、电导率（γ）与浓度之间存在着下列关系cγλ=（3-1）对于难溶电解质来说，它的饱和溶液可以近似地看成无限稀释溶液，离子间的影响可以忽略不计，这时溶液的摩尔电导率为极限摩尔电导，0λ（BaSO 4）可以由物理化学手册查得［25℃时，无限稀释的λ（BaSO 4）=421286.8810S m mol --⨯••。
本实验的有关计算中可以近似取用此0λ值。
］因此，只要测得BaSO 4饱和溶液的电导率（γ），根据式（3-1），就可计算出BaSO 4的溶解度c （BaSO 4），进而求出K sp （BaSO 4）。
需要注意的是，实验所测的BaSO 4饱和溶液的电导率γ′其中包括了H 2O 电离的H ＋和OH —的电导率γ（H 2O ）。
在这种稀的溶液中，它们是不可忽略的。
所以'442()()()BaSO BaSO H O γγγ=-44041()()()c BaSO BaSO BaSO γλ=•'42041[()()]1000()BaSO H O BaSO γγλ=-•则 '2442041(){[()()]}1000()sp K BaSO BaSO H O BaSO γγλ=-•四、实验材料/试样0.05mol·L -1BaCl 2、0.05 mol·L -1H 2SO 4、0.1mol·L -1AgNO 3 五、实验设备/仪器/装置电导率仪、温度计100℃、量筒（50ml ，1个）、移液管（20ml ，2支）、烧杯（200ml ，2只）、擦镜纸或滤纸片。
电导率测定硫酸钡溶度积-yang
摩尔电导（λ），单位：S· cm2· mol-1 (即 C=1mol· L-1时，溶液的电导率。∴γ＝λ·C)
极限摩尔电导（λ∞）
λ＝γ·V＝γ
1000 3.mol-1 ； V 单位： cm C
λ∞=
C=
γ
1000 C
1000
对于BaSO4饱和溶液：BaSO4＝Ba2++SO42-
BaSO 21BaSO 2(
，ρ为电阻率单位：Ω·cm 电导率：γ＝ 将R＝
L A
1
和 γ＝
单位：S· cm-1
L A
G=γ
1
代入G的表达式，得
：
A L
，即γ=
L G A
电极一定（L、A一定），
L A 为电导池常数（如DS-1型铂黑电极的电
导池常数为0.98）。
电解质溶液：γ∝G，γ与电解质总浓度及其电 离度有关。
2 ∴ Ksp（BaSO4）= C BaSO4 =
BaSO 2 ( 1000 ) BaSO
4 4
4 2
即Ksp（BaSO4）=
(
BaSO (溶液） － H O BaSO
4
1000 )
2
三、主要实验仪器设备： 电导率仪、 铂电极
四、实验内容及方法： 1. BaSO４饱和溶液的制备
4. 将“量程”开关扳向至合适的量程挡，待显 示稳定后，仪器显示数值即为测量时温度下的 导电率。
如果显示屏首位为，后三位数字熄灭，表明被测 值超出量程范围，可扳在高一裆量程来测量。如度数 很小，为了提高测量精度，可扳在低一档量程。
2μ CAL
2m 20m
4 4
1 Ba2 2
电导法测定硫酸钡的溶度积
实验九 电导法测定硫酸钡的溶度积沉淀反应是一类广泛存在的反应，常用于对混合物的分离，在日常生活及生物技术的研究中有着重要作用。
沉淀现象在工业生产中常用来提取物料，得到产品；在生物工程中常用于对发酵液的分离提纯，以得到生物制品。
沉淀在日常保健中也有应用，如利用沉淀-溶解平衡原理可通过使用含氟牙膏来预防龋齿。
一、实验目的1. 利用自制的硫酸钡学习电导法测定溶度积的方法。
2. 学习电导率仪原理与使用。
二、预习要点1. 预习溶度积规则2. 预习沉淀溶解平衡以及沉淀的生成和溶解3. 预习电导率仪的使用方法三、实验原理硫酸钡是难溶电解质，在饱和溶液中存在如下平衡：BaSO 4(s) Ba 2+(aq) + SO 42-(aq)θspK (BaSO 4) = c (Ba 2+) × c (SO 42-) = c 2(BaSO 4) 由此可见，只需测定出 c (Ba 2+)、c (SO 42-)、c (BaSO 4)中任何一种浓度值即可求出θspK (BaSO 4)，由于BaSO 4的溶解度很小，因此可把饱和溶液看作无限稀释的溶液，离子的活度与浓度近似相等。
由于饱和溶液的浓度很低，因此，常常采用电导法，通过测定电解质溶液的电导率计算离子浓度。
电导是电阻的倒数，G =lA κ 式中，G —电导，S(西门子)；A —截面积，m 2；l —长度，m ；l /A —电导池常数或电极常数，由电极标出；κ—电导率，S·m -1。
由于测得BaSO 4的饱和溶液的电导率包括水的电导率，因此BaSO 4的电导率：κ(BaSO 4)=κ(BaSO 4溶液)-κ(H 2O)当测定在两平行电极之间溶液的电导时，面积A=1cm 2，电极相距1cm ，溶液浓度为1moL·m -3，则电解质溶液的电导为摩尔电导率，用λ表示。
当溶液浓度无限稀时，正负摩尔电导率之间的影响趋于零，摩尔电导率λ趋于最大值，用λ0来表示，称为极限摩尔电导率。
电导法测定弱电解质的电离常数和难溶电解质的溶度积
（2）将适量蒸馏水置于锥形瓶内，恒温5min测其电导，重复三次取平均值，计算水的电导率
σ H2O 。
五．数据处理
1．计算电导电极常数（温度25℃）
电导率（σ/[S•m-1]）
电导（G/[S]）
电导池常数（K/[m-1]）
2．计算HAc的电离常数。已知25℃时Kc的文献值为1.76×10-5，
下， λ∞m 只与组成该电解质（此时完全电离）的离子的特征有关。强电解质的 λ∞m 可用外推法得到。
根据离子独立移动定律，可以求各离子的极限摩尔电导率。 本实验是用电导法测定乙酸的电离平衡常数与硫酸钡的溶度积。
α
弱电解质的电离度
=
λm λ∞m
（推导从略）。由此，弱电解质的电离平衡常数Kc即可求得：
CH3COOH (aq)
λ∞ m,
HAc
为3.907×10-2S•m2•mol-
1，计算相对误差；
摩尔电导率
HAc浓度 C/[mol•L-1]
电导 G/[S]
电导率 σ/[Sm-1]
λm /
[S•m2•mol1]
电离度 α
电离常数 Kc
相对误差 %
3 ．计 算 BaSO4 的 溶 度 积。已 知 25℃ 时 Ksp 文 献 值 为 1.1×10 － 10，
I=I G= R E
式中，I为通过导体的电流（A），E为电压（V），R为电阻（Ω），G为电导，单位为西门子，简 称西，以S表示。
电导与电流流经溶液的长度成反比，与面积成正比：
σ •(a) =Байду номын сангаасσ G= l K
l 式中，a为面积（m2）；l为长度（m）；K= a 为电导电极常数（也称电导池常数），单位为m-1。σ
实验七电导率法测定硫酸钡的溶度积
实验七电导率法测定硫酸钡的溶度积一、实验目的1.掌握电导率法测定溶度积原理及方法。
2.学习使用电导率仪测定溶液的电导率。
二、实验原理溶度积常数（Ksp）是沉淀溶解平衡的常数，它反映了沉淀溶解和生成的平衡关系。
电导率法测定硫酸钡的溶度积，是通过测定硫酸钡悬浊液在不同浓度下的电导率，然后根据电导率与浓度的关系，求得硫酸钡的溶度积。
三、实验步骤1.准备试剂和仪器：硫酸钡粉末、硫酸溶液（0.1000 mol/L）、氯化钡溶液（0.01000 mol/L）、pH计、电导率仪、烧杯、称量纸、移液管、容量瓶（100 mL）等。
2.配制硫酸钡悬浊液：称取一定量的硫酸钡粉末，加入到100 mL烧杯中，再加入一定量的蒸馏水，搅拌均匀，然后转移至100 mL容量瓶中，用蒸馏水冲洗烧杯和容量瓶，最后定容至刻度线。
3.配制标准溶液：用移液管准确移取一定量的氯化钡溶液，加入到另一个100mL容量瓶中，再加入一定量的蒸馏水，搅拌均匀，然后定容至刻度线。
4.测定电导率：将上述两个容量瓶放置在恒温水浴中保温一定时间（如30分钟），然后分别用pH计和电导率仪测定它们的pH和电导率。
5.数据记录和处理：记录测定的数据，并根据电导率和浓度的关系计算硫酸钡的溶度积。
四、实验结果与讨论1.实验结果：记录实验过程中测定的数据，包括硫酸钡悬浊液在不同浓度下的pH和电导率。
利用这些数据计算硫酸钡的溶度积。
2.结果讨论：对比实验结果与已知的硫酸钡溶度积常数，分析误差产生的原因。
如果误差较大，可以尝试调整实验条件和方法，如改变温度、浓度、搅拌速度等，以提高实验的准确性和可靠性。
五、结论通过电导率法测定硫酸钡的溶度积实验，我们掌握了电导率法测定溶度积的原理及方法。
实验结果表明，电导率法是一种有效的测定溶度积的方法。
通过本实验，我们进一步了解了沉淀溶解平衡及其影响因素，加深了对溶度积常数的理解。
同时，实验过程中数据的记录和处理也锻炼了我们的实验技能和数据处理能力。
基础化学准研究性实验——BaCl_2·2H_2O中钡的质量分数及硫酸钡溶度积常数的测定
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器 分 析 于 一 体 ， 作 为 基 础 化 学 （ 机及 分析 化 学 ） 验 准研 究 性 实 验 开设 。 可 无 实 关 键 词 ： 础 化 学 实 验 ；准研 究 性 实 验 ； 合 性 实 验 基 综
中 图 分 类 号 ：Ｇ ４． ２ ６２４３ 文 献标 志码 ： Ａ 文 章编 号 ：１ ０—９ ６ ２ １ ）２ ０ ５— ３ ０ ２４ ５ （０ ０ １— １ １ ０
ｔ ｎ ｏ ｏ ｕ ｉ ｔ ｒ ｄ ｃ ｏ ｓ ａ ｔｏ ａ Ｏ４ Ｋ ｉ ｆｓ ｌ ｂ ｌ ｙ ｐ ｏ ｕ ｔｃ ｎ ｔ ｎ ｆＢ Ｓ （ ｏ ｉ
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０ ）ｉ ｏ ｒ ｌ ｔ ｅ ｙ ｓ ｕ ｉｄ Ｔｈ ｓｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ａ ｈ ｒ ｈ ｍｉ ｓｃ ｒｅ ａ ｉ ｌ ｔ ｄ ｅ ． ｉ ｘ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｓ ｃ ｅ — ｖ ｇ
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ｅ ｌａ ａｙ ｉ ｎ ｎ ｔ ｕ ｎ ａ ａ ａ ｙ ｉ ｉ ｎ ｅ ｒ ｌ ａ ｎ ｌ ｓｓ ａ ｄ ｉ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｌ ｎ ｌ ｓｓ ｎ ｉ ｔ ｇ ａ ｏ ｅａ ｄ ｃ ｎ ｂ ｓ ａ ｌ ｈ ｄ ａ ｕ ｓ— ｅ ｅ ｒ ｈ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｆ ｗｈ ｌ ｎ ａ ｅ ｅ ｔ ｂ ｉ ｅ ｓａｑ ａ ｉ ｓ ａ ｃ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓ ｒ ｏ
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基础化学准研究性实验——BaCl2·2H2O中钡的质量分数及硫酸钡溶度积常数的测定
基础化学准研究性实验——BaCl22H2O中钡的质量分数及硫酸钡溶度积常数的测定解从霞;于莹;张振英;王小燕;张书圣【摘要】准研究性实验是指在教师指导下的研究性实验.开设准研究性实验有利于培养学生的创新能力.在BaCl2·2H2O中钡的质量分数wBa的测定(重量法)实验中,就沉淀条件对生成的硫酸钡(BaSO4)的沉淀的状态、wBa以及进一步测定BaSO4的溶度积常数(Kθsp,BaSO4)的影响进行了相关性研究.该实验集化学分析和仪器分析于一体,可作为基础化学(无机及分析化学)实验准研究性实验开设.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2010(027)012【总页数】4页(P151-153,157)【关键词】基础化学实验;准研究性实验;综合性实验【作者】解从霞;于莹;张振英;王小燕;张书圣【作者单位】青岛科技大学,化学与分子工程学院,山东,青岛266042;青岛科技大学,化学与分子工程学院,山东,青岛266042;青岛科技大学,化学与分子工程学院,山东,青岛266042;青岛科技大学,化学与分子工程学院,山东,青岛266042;青岛科技大学,化学与分子工程学院,山东,青岛266042【正文语种】中文【中图分类】G642.423Abstract:The quasi-research experiment is a kind of research experiments under the guidance of teachers.Establishment of quasi-research experiments is beneficial to cultivation of students’creativity.With regard to determinatio n of barium mass fraction(wBa)of BaCl2·2H2O by means of gravimetric method,the effect of precipitation conditions on the state of generated barium sulfate(BaSO4)precipitation,wBaand further determination of solubility product constant of BaSO4(Kθsp,BaSO4)i s correlatively studied.This experiment gathers chemical analysis and instrumental analysis in integral whole and can be established as a quasi-research experiment of basic chemistry experiment(including inorganic and analytical chemistry).Key words:basic chemistry experiment;quasi-researchexperiment;comprehensive experiment教育部在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中指出：“积极推动研究性教学,提高大学生的创新能力”,“要增加综合性与创新性实验”,“引导大学生了解多种学术观点并开展讨论,追踪本学科领域最新进展,提高自主学习和独立研究的能力”[1]。
电导率测定硫酸钡溶度积
第7页/共10页
显示器 量程选择
常数调节器
2μ CAL
第8页/共10页
S/cm
2m 20m
电导率仪的使用 步骤： 1. 接通以前电源，让仪器预热约10分钟。
2. 将电极浸入被测溶液，电极插头插入电极插座。
3. 将“量程”（RANGES）开关扳向“校正” （CAL），调节“常数”（CONST）纽使显示 数与所使用电极的常数标称值一致。
即Ksp（BaSO4）=
( － BaSO4 (溶液） H2O 1000) 2 BaSO4
λ∞=
287.2 (S·cm2·mol-1)
1μS•cm-1=10-6 S•cm-1
第1页/共10页
电阻：R，单位Ω
电导：G= 1 ；单位：S，1S＝1A·V-1 R
恒温下的溶液：R
L A
，即R＝
L
A
，ρ为电阻率单位：Ω·cm
即Ksp（BaSO4）=
( － BaSO4 (溶液） H2O 1000) 2 BaSO4
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三、主要实验仪器设备： 电导 BaSO４饱和溶液的制备
20ml水 少量BaSO4粉
沸腾2－5min
搅拌，静置，倾析
20ml水，沸腾2-5min 搅拌，静置，倾析
以水为溶剂时
BaSO4 BaSO4 (溶液） H2 O
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C BaSO4
1000
BaSO4
BaSO4
∵ BaSO4＝Ba2++SO42-
Ksp=[Ba2+][SO42-]=C
2 BaSO4
∴ Ksp（BaSO4）= C
2 BaSO4
=
(
BaSO4 1000) 2
硫酸钡溶度积常数的测定-电导率法
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仪器试剂
电导率仪、烧杯、量筒、酒精灯、 电导率仪、烧杯、量筒、酒精灯、BaSO4
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实验内容
1. 清洗所用的仪器。 清洗所用的仪器。 自来水、去污粉、蒸馏水、 自来水、去污粉、蒸馏水、二次水 2. 测定纯水的电导率。 测定纯水的电导率。 速度要快！！ 速度要快！！ 3. 制备 制备BaSO4的饱和溶液。 的饱和溶液。 注意： 注意： BaSO4不要加入太多 4. 测量 测量BaSO4的饱和溶液的电导率。 的饱和溶液的电导率。 注意： 所读出的电导率的单位！！ 注意： 所读出的电导率的单位！！
测量
测量、 测量”位置，并选择适当量程。 测量、校正开关拨在 “测量”位置，并选择适当量程。
温度补偿
用温度计测出待测溶液的温度。 1. 用温度计测出待测溶液的温度。 温度补偿”旋钮旋至该溶液的温度。 2. 将“温度补偿”旋钮旋至该溶液的温度。 3. 读数。 读数。
清洗电极 back
实验原理
电导：电阻的倒数，表示物质的导电能力。 电导：电阻的倒数，表示物质的导电能力。
λ∞BaSO = λ∞Ba + λ∞SO
4 2+
2−
4
实验原理
溶解度很小,其溶液可视为无限稀释的溶液。 BaSO4溶解度很小,其溶液可视为无限稀释的溶液。 1000γ BaSO 4 λ∞ BaSO4 = λm BaSO4 CBaSO4 =
BaSO4
Ba + SO4
2+ 2−
2+
2−
CBaSO4
2
4
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思考题
为什么要测纯水的电导率？ 为什么要测纯水的电导率？ 什么是极限摩尔电导？ 什么是极限摩尔电导？什么情况下 λ∞ = λ∞正离子 + λ∞负离子？ 什么情况下可用电导率计算溶液的浓度？ 什么情况下可用电导率计算溶液的浓度？
电导率测量硫酸钡的溶度积
电导率法测量BaSO 4溶解度及溶度积小组成员：一实验目的1熟悉沉淀的生成，陈化，离心分离，洗涤等基本操作。
2了解饱和溶液的制备。
3了解难容电解质的溶解度和溶度积测定方法。
4复习和巩固电导率仪的使用。
二实验原理1难容电解质的溶解度很小，很难直接测定，但是，只要有溶解作用，溶液中就有电离出来的带电粒子，就可以通过测定该溶液的电导率或者电导，再根据电导和浓度的关系，计算出难容电解质的溶解度，从而计算溶度积。
c(BaSO 4)=)4(m 1000)4a (BaSO SO B ΛΚ①K SP Θ(BaSO 4)={c(Ba 2+)/c θ}*{c(SO 42-)/c θ②综合以上两式可得：Ksp θ(BaSO 4)={[Κ(BaSO 4)-Κ(H 2O)]/[1000Λm(BaSO 4)]}2③由三式可测得BaSO 4的Ksp 。
已知查表得Λm(BaSO4)=287.2S cm 2mol -12电导率的测定Κ=G*ρ/AΡ和A 一般在电极上给出,由G 可以求得Κ。
电解质溶液的导电能力大小,可以用电阻R或者电导G表示。
三实验仪器和药品电导率仪,离心机,铂电极,恒温槽H2SO4(0.05mol/L),BaCI2(0.05mol/L),AgNO3(0.01mol/L)四实验内容1硫酸钡的制备在两个小烧杯中装氯化钡和硫酸溶液30ml,加热硫酸近沸，边搅拌边滴加氯化钡，盖上表面皿。
加热5分钟，小火保温10分钟，搅拌，取下静置，陈化。
倾倒上层清夜，离心后用热的蒸馏水洗涤沉淀，用硝酸银检验氯离子是否除尽。
2硫酸钡饱和溶液的制备在纯的硫酸钡中加少量水，转移沉淀，加蒸馏水60ml.均匀搅拌，加热煮沸5分钟，稍冷后，置于冷水中水浴5分钟，换一冷水浴，冷却至室温，取上层清夜，测电导率。
3电导率的测定测定蒸馏水的电导率，再测定硫酸钡饱和溶液的电导率。
五实验数据及结果室温T=24.8℃Κ(H2O)=1.84*10-6S/cmΚ(BaSO4)=5.78*10-6S/cmΚ(BaSO4)=Κ’(BaSO4)-Κ(H2O)=(5.87-1.84)*10-6S/cm=4.03*10-6S/cmc(BaSO4)=Κ(BaSO4)/Λm(BaSO4)=4.03*10-6/287.2=1.403*10-8mol/L=1.403*10-5mol/LKsp(BaSO4)=c(Ba2+)/cθ*c(SO42-)/cθ=(1.403*10-5)2=1.968*10-10查阅文献Ksp(BaSO4)=1.08*10-10（25℃）相对误差α=（1.968-1.08）/1.08*100％=82.2％溶解度BaSO4（s）====Ba2+（aq）+SO42-(aq)S(BaSO4)=c(BaSO4)*M(BaSO4))=1.403*10-5*233g/L=3.27*10-3g/L=3.27*10-4g/100mL标准值S(BaSO4)=2.42*10-4g/100mL相对误差α=(3.27-2.42)/2.42*100％=35.1％六实验分析1由于过滤效率太慢,加水洗涤2-3次,不足以将全部离子洗尽,虽然用硝酸银检验,但一定还会有其他离子残留.2没有用热水洗涤,不能较好的将吸附在沉淀上的杂志洗涤完全,导致测得的电导率偏大.3制备硫酸钡时没有初步煮沸出去氯化氢.4测定水电导率时,可能上面有残留的离子导致误差.5温度上的影响和实验系统误差.6AgCl的溶解度Ksp(AgCl)=1.56*10-10c(Cl-)=1.56*10-10/0.01mol/L=1.56*10-8mol/L即检验的氯离子实际上还有1.56*10-8mol/L7制备饱和硫酸钡时，表面可能有悬浮物，相当于一个晶种，溶液中的硫酸钡可能附着上悬浮物，形成大颗粒。
3-电导法测定弱电解质的电离常数和难溶盐的溶度积
σsol/S· -1 m
σH2O/S· -1 m
σ/S· -1 m
c/mol· -1 L
Ksp ----------
六．注意事项
1．必须保证在恒温下测量；
2．电导电极常数 K 对结果影响很大，必须用两份标准溶
液标定 K，两次测量误差小于1%； 3．不同浓度醋酸溶液是通过不断稀释获得，只能先测高
浓度再测低浓度，因此在实验过程中电导电极应用待
m 平衡转化率 ，其中 m 。 c m
(c ) 2 c 2 c2 电离平衡常数 Kc m c(1 ) 1 m (m m )
线性化
1 1 m 2 cm m K c cm
二．实验原理
硫酸钡溶度积常数的测定 BaSO4(s) 平衡时 平衡浓度 溶度积常数 Ba2+(aq) + SO42-(aq) c c
1 I a G R E l
比例系数 σ 称作电导率。定义电导电极常数（亦称电导 l 池常数）： ，则 ，可通过测定已知电导率的标准
K
溶液（通常采用0.01 mol/L或0.001 mol/L的KCl溶液）求得。 摩尔电导率和电导率的关系：
a
K
G
m
c
二．实验原理
醋酸电离平衡常数的测定 CH3COOH(aq) 平衡时 c(1－α) H+(aq) + CH3COO-(aq) cα cα
c m m
K sp c m
2 2
注意： sol H2O
三．电导率仪的操作
量程选择旋钮
电导电极常数设 定旋钮 温度补偿旋钮
校准/测量选择开关
5硫酸钡溶度积常数的测定
二、沉淀和溶解
由于弱电解质H2O的生成，从而显著降低了OH的浓度，使得沉淀溶解平衡朝着Mg(OH)2溶解的方 向进行，只要有足够量的盐酸， Mg(OH)2可以完全 溶解。总反应方程式为： Mg(OH)2（s） + 2H+（aq）↔ Mg2+（aq） + 2H2O（l）
① 加酸
2H +
+
CO
23
H 2O
+
CO 2
c(CO
23
)
J
J < Ksp 利于 BaCO3 的溶解。
② 加 BaCl2 或 Na2CO3
c(Ba
2+
)
或
c(CO
23
)
J
J > Ksp
促使
BaCO3的生成。
二、沉淀和溶解
1 沉淀的生成 2 沉淀的溶解 3 沉淀的转化
二、沉淀和溶解
例：在298K时，求AgCl在0.0100mol/L的AgNO3溶液中 的溶解度。 Ksp(AgCl)=1.56×10-10
解：设AgCl在0.0100mol/L的AgNO3溶液中的溶解度为 χmol/L
AgCl s ƒ Ag+ aq + Cl- aq
Ksp = [ Ag + ][Cl - ] = (0.0100 + ) = 1.56 10-10 1.56 10-8(mol/L)
电导法测定硫酸钡的溶度积
3.电导率的测定 (1) 测定制备BaSO4饱和溶液的蒸馏水的电导率。 (2) 测定BaSO4饱和溶液的电导率。
电导率数据
室温/℃
K(BaSO4 溶液)/ µS·cm-1
K(H2O)/ µS·cm-1
(二) 注意事项:
1. 实验中确保Cl-除干净，测量电导率要使用同一 台电导率仪。 2. 数据记录在专用的记录本，并注意保持数据的 原始性。 3. 注意沉淀洗涤和转移的方法。 4. 注意离心机和电导率仪的使用。
二、实验原理
通过测定难容电解质溶液的电导或电导率，根据电导 或电导率与浓度的关系，计算出难溶电解质的溶解度而 计算出溶度积。
1.电导和电导率 电解质溶液的导电能力大小，可以用电阻R或电导G 来表示，两者互为倒数：
G= 1
(1)
R
在一定温度下，两电极间溶液的电阻与两电极间 的距离(l)成正比，与电极面积(A)成反比：
K(BaSO4)=K(BaSO4溶液)-K(H2O)
或
G(BaSO4)= G(BaSO4溶液)- G (H2O) (8)
至此，根据(2-26)、(2-27)和(2-28)式可以得出硫酸钡溶度 积的计算式为
Ksp(BaSO4)= [
K(BaSO 4 ) K (H 2O) 1000Λ0 (BaSO 4 )
baso4sba2so42在一定温度下其溶度积为kspbaso4cba2cso42c2baso47但在实验中所测得的baso4饱和溶液的电导率或电导包含有水电离出的h或oh所以计算时必须减去即kbaso4kbaso4溶液kh2o或gbaso4gbaso4溶液gh2o8kspbaso4291000在25时kspbaso42101000根据38和9也可得到kspbaso4211basoohkbaso4024k?baso100010ohbaso40424kk??basoohbaso4024algg?至此根据226227和228式可以得出硫酸钡溶度积的计算式为一具体操作方法1baso4沉淀的制备各取005moll1bacl2和h2so4溶液30ml加入两个小烧杯中将h2so4溶液加热近沸在不断搅拌下逐滴将bacl2溶液加入到h2so4溶液中加完后以表面皿作盖继续加热煮沸5分钟再小火保温10分钟搅拌数分钟后取下静置陈化
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4
4
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K sp [ Ba ][ SO4 ] C BaSO
1000( BaSO (溶液） H 2O ) 2 4 [ ]
BaSO
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BaSO
BaSO ＝ 287.2 S cm 2 mol 1
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仪器试剂
电导率仪、烧杯、量筒、酒精灯、BaSO4
硫酸钡溶度积常数的测定－电导率法
目的要求 实验原理
仪器试剂
实验内容 思考题
目的要求
学习电导率法测定BaSO4的溶度积常数 学习电导率仪的使用方法
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电导率仪的使用
预热 校正
1. 将电极插入待测溶液中。 2. 将测量、校正开关拨在 “校正”位置。 3. 旋转 “常数”旋钮，是屏幕示数等于电池常数。
BaSO Ba SO
4 2
4
2
实验原理
BaSO4溶解度很小,其溶液可视为无限稀释的溶液。 1000 BaSO 4 BaSO4 mBaSO4 CBaSO4
BaSO
BaSO4
Ba2 SO42
2 2 2
CBaSO4 CBa2 CSO 2
测量
测量、校正开关拨在 “测量”位置，并选择适当量程。
温度补偿
1. 用温度计测出待测溶液的温度。 2. 将“温度补偿”旋钮旋至该溶液的温度。 3. 读数。
清洗电极 back
实验原理
电导：电阻子 （S）
L R A
1 A A G L L
电极常数 电池常数
电导率 单位：西门子/厘米 （S· cm-1）
电导率表示放在相距1cm、面积为1cm2的两个电 极之间溶液的电导。
实验原理
1000 摩尔电导率 m Vm c
S· cm2· mol-1
摩尔电导率：1mol电解质的溶液置于相距为1cm的 电极之间的电导。 极限摩尔电导率：溶液在无限稀释情况下的摩尔电 导率。 (常数)
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实验内容
1. 清洗所用的仪器。 自来水、去污粉、蒸馏水、二次水 2. 测定纯水的电导率。 速度要快！！ 3. 制备BaSO4的饱和溶液。 注意： BaSO4不要加入太多 4. 测量BaSO4的饱和溶液的电导率。 注意： 所读出的电导率的单位！！
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思考题
为什么要测纯水的电导率？ 什么是极限摩尔电导？什么情况下 正离子 负离子？
什么情况下可用电导率计算溶液的浓度？
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