实验十离子交换法测定PbCl2溶度积
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A.铜奔马B.汉竹简C.莲花形玻璃托盏D.垂鳞纹秦公铜鼎A.A B.B C.C D.D 2.生活中处处有化学,下列叙述错误的是A.合理施用化肥农药可以实现农作物增产B.豆腐制作过程中可使用氯化镁作凝固剂C.聚四氟乙烯可用作不粘锅内侧涂层材料D.制白砂糖时用活性炭脱色属于化学变化3.下列说法正确的是A.6SF空间结构模型B.基态Si的价层电子排布图C.硫酸钾的电子式卤族元素电负性变化趋势制备二氧化硫检验氧气是否集满乙炔除杂制备氢氧化亚铁A .AB .BC .CD .D6.下列关于物质的结构与性质描述错误的是A .石英的熔点、硬度比金刚石的小B .2CS 分子中存在非极性共价键C .()[]462NH PtCl 既含有离子键又含有共价键D .3NH 的熔点比3PH 的高,因为氨分子间存在氢键7.含有未成对电子的物质具有顺磁性。
下列物质具有顺磁性的是A .2N B .2F C .NOD .Be8.下列实验操作及现象与结论不一致的是实验操作及现象结论A测定不同温度下蒸馏水的pH pH 随温度升高而降低水的电离程度随温度升高而增大B向新制的()2Cu OH 溶液中滴入少量蔗糖溶液并加热,不产生砖红色沉淀蔗糖不属于还原糖A .有酸性,是一种羧酸C .可以与3+Fe 反应制备特种墨水11.酒石酸是一种有机二元弱酸如()()2δHA c H A -=+a1a2pK 3.04,pK 4.37==A .任意pH 下,()()()22δH A δHA δA 1--++=B .酒石酸溶液中,()()(22c Ac HA c OH ---++C .pH 从0到8,水的电离程度先增大后减小D .pH 3.04=时,()()2δH A δHA0.5-==12.我国科学家设计了一种新型Zn-S 可充电电池,该电池放电时硫电极发生两步反应,分别为:2-+2S+2Cu +4e =Cu S 、2+-225Cu +O +10e =Cu+2Cu O ,下列说法错误的是A .放电时锌电极发生的反应为2+Zn 2e Zn --=B .该电池充电时2Cu +的浓度增大C .该电池放电时电子从硫电极流出D .每生成1mol 铜,外电路中通过10mol 电子13.多组分反应可将多个原料分子一次性组合生成目标分子。
2024年1月“九省联考”真题完全解读(甘肃卷)试卷总评试题评析2024年1月甘肃省加入第四批新高考省份的模拟演练,本次考试题以化学学科核心素养为主线,对标高中化学课程标准,加强对基本规律和基本方法的考查,突出了基础性;优化丰富问题情境,体现了时代性;加强对分析综合能力、逻辑推能力的考查,体现了选拔性。
这种命题思路,能较好扭转简单靠刷题获取高分的不良倾向。
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整体呈现据标立本、紧密联系生产、生活实际、紧跟学科前沿的风格,弘扬中华优秀传统文化,融合考查考生的化学学科必备知识、基本技能和化学学科核心素养,化学试题突出能力立意、突出学科特点、突出核心素养、突出创新能力的鲜明特色,有利于发挥高考的导向功能,有利于推进化学新课程教学改革。
试题主要特点如下:一、立足基础,考查主干知识试题突出了对中学化学核心基础知识、基本技能、基本思想和基本方法的考查。
考查学生对基础知识的掌握,对基本概念的理解。
掌握元素化合物基础知识是能力提升的前提和保障,试卷中考查内容涵盖高中化学重要的元素化合物知识、基本概念与理论、化学基础实验技能和化学计算,覆盖了《考试大纲》中所要求掌握基础知识的90%以上。
部分试题命制素材直接源于教材和生活,如第2题考查课本中学生熟悉的化肥的施用、豆腐制作、聚四氟乙烯、制白砂糖;第5题考查SO2制法、氧气收集与检验、乙炔的制法及除杂、氢氧化来铁;第15题溶液的配制所用仪器的选择、误差分析、中和滴定指示剂的选择和终点的确定、K sp的计算。
对核心主干知识不仅仅是体现在记忆层面,还将考查对其的在具体问题解决过程中的理解和应用水平。
第15题以滴定法测定计算PbCl2溶度积常数为载体,考查了化学实验仪器的选择、溶液的配制、沉淀的洗涤、过滤、误差分析、中和滴定指示剂的选择和终点的确定、K sp的计算;第16题是以铜锈生成的途径为载体,考查物质结构中晶体结构理论、电化学、能量变化、反应自发性的判断、化学平衡常数和化学反应速率的计算等核心主干知识;第17题以利用含锌废料制备氯化锌为载体,考查化学反应速率、元素化合物、实验基础核心主干知识;这必将引导中学化学教学要回归教材、注重基础,紧紧围绕核心主干知识,强化学生应用知识解决实际问题所必备的关键能力。
一、实验目的1. 了解离子交换树脂的基本性质和作用原理。
2. 掌握离子交换实验的基本操作方法。
3. 学习如何通过离子交换法制备高纯度水。
4. 分析实验结果,探讨影响离子交换效果的因素。
二、实验原理离子交换是一种利用离子交换树脂对溶液中离子进行选择性吸附和交换的过程。
实验中,通常采用强酸或强碱型离子交换树脂,通过交换树脂中的离子与溶液中的离子进行交换,从而实现溶液中离子的去除或浓缩。
三、实验材料与仪器1. 材料:- 离子交换树脂(强酸型、强碱型)- 待处理水样(含杂质)- 蒸馏水- 盐酸- 氢氧化钠- 硝酸银溶液- 硫氰酸钾溶液- 实验试剂及器皿2. 仪器:- 离子交换柱- 集气瓶- 电子天平- 移液管- 滴定管- 烧杯- 试管- 酸式滴定管- 碱式滴定管四、实验步骤1. 准备工作:- 将离子交换树脂浸泡在蒸馏水中,去除树脂中的杂质。
- 将处理后的树脂装入离子交换柱,注意柱内树脂填充均匀。
2. 样品处理:- 将待处理水样用移液管移入烧杯中,加入适量的盐酸和氢氧化钠,调节pH值至6.5-7.0。
3. 离子交换:- 将调节好pH值的水样缓慢加入离子交换柱,待流出液充分排出后,关闭阀门。
- 用蒸馏水冲洗离子交换柱,直至流出液清澈。
4. 检验:- 取少量流出液,加入硝酸银溶液,观察是否有沉淀生成,以判断水样中的氯离子是否被去除。
- 取少量流出液,加入硫氰酸钾溶液,观察是否有颜色变化,以判断水样中的铁离子是否被去除。
5. 数据处理:- 记录实验过程中各步骤的流出液体积,计算离子交换效率。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示,经过离子交换处理后,水样中的氯离子和铁离子浓度显著降低,说明离子交换树脂对这两种离子具有较好的去除效果。
2. 影响离子交换效果的因素:- 树脂的离子交换容量:离子交换容量越大,去除效果越好。
- 样品的pH值:pH值过高或过低都会影响树脂的交换能力。
- 样品的流速:流速过快会导致交换不充分,流速过慢则会导致树脂堵塞。
氯化铅溶度积常数的测定实验报告一、实验目的1、掌握用沉淀重量法测定氯化铅溶度积常数的原理和方法。
2、学习重量分析的基本操作,包括沉淀的生成、过滤、洗涤、干燥和称重。
3、进一步练习分析天平的使用。
二、实验原理氯化铅(PbCl₂)在水溶液中存在溶解平衡:PbCl₂(s) ⇌ Pb²⁺(aq) + 2Cl⁻(aq)其溶度积常数表达式为:Ksp = Pb²⁺Cl⁻²在一定温度下,通过测定饱和氯化铅溶液中铅离子和氯离子的浓度,即可计算出氯化铅的溶度积常数。
本实验采用重量法测定。
向已知体积的饱和氯化铅溶液中加入过量的硝酸银(AgNO₃)溶液,使氯离子完全沉淀为氯化银(AgCl):Cl⁻+ Ag⁺ → AgCl↓将沉淀过滤、洗涤、干燥后称重,根据氯化银的质量计算出氯离子的浓度,进而计算出饱和氯化铅溶液中铅离子的浓度,最终求得氯化铅的溶度积常数。
三、实验仪器和试剂1、仪器分析天平、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯、移液管(25 mL、50 mL)、容量瓶(250 mL)、恒温槽。
2、试剂氯化铅固体、硝酸银溶液(01000 mol/L)、硝酸溶液(1 mol/L)。
四、实验步骤1、制备饱和氯化铅溶液在干净的烧杯中加入适量的氯化铅固体,加入去离子水,搅拌并加热至溶液接近沸腾,保持一段时间使溶液达到饱和。
冷却至室温后,将上层清液用玻璃砂芯漏斗过滤至干燥的容量瓶中备用。
2、沉淀的生成与陈化用 25 mL 移液管准确移取 2500 mL 饱和氯化铅溶液至 250 mL 烧杯中,加入 50 mL 去离子水,搅拌均匀。
然后,边搅拌边逐滴加入 5000 mL 01000 mol/L 的硝酸银溶液,生成氯化银沉淀。
继续搅拌 5 分钟,使沉淀反应充分进行,然后将溶液静置陈化 30 分钟。
3、沉淀的过滤与洗涤用倾斜法将沉淀上层清液通过预先处理好的滤纸过滤至另一个干净的烧杯中。
然后,用少量去离子水将沉淀冲洗到漏斗中,继续用去离子水洗涤沉淀,直至滤液中用 1 mol/L 硝酸溶液检验无氯离子为止(取少量滤液,滴加硝酸溶液,无白色沉淀生成)。
离子交换实验报告离子交换实验报告引言:离子交换是一种重要的化学实验技术,通过固体离子交换树脂与溶液中的离子进行交换反应,实现对溶液中离子的分离、富集和纯化。
本实验旨在通过离子交换技术,研究和探究不同条件下离子交换反应的影响因素,以及其在实际应用中的潜力和局限性。
实验一:离子交换树脂的性质研究首先,我们选取了一种常用的离子交换树脂,通过测定其饱和交换容量和选择性系数等性质参数,来评估其离子交换能力和选择性。
实验结果表明,该离子交换树脂具有较高的饱和交换容量和较好的选择性,能够有效地吸附和分离不同离子。
实验二:离子交换反应的影响因素研究为了探究离子交换反应的影响因素,我们分别考察了温度、pH值和离子浓度对离子交换反应速率和吸附容量的影响。
实验结果显示,随着温度的升高,离子交换反应速率明显增加;pH值的变化对离子交换反应速率和吸附容量也有显著影响;而离子浓度的增加则会提高离子交换反应的速率和吸附容量。
实验三:离子交换技术在水处理中的应用离子交换技术在水处理领域有着广泛的应用。
我们通过模拟实际水处理过程,使用离子交换树脂对含有重金属离子的废水进行处理。
实验结果表明,离子交换技术能够有效去除废水中的重金属离子,达到环境排放标准。
同时,我们还研究了离子交换树脂的再生和循环利用问题,以提高其经济性和可持续性。
实验四:离子交换技术的局限性和发展方向离子交换技术虽然在水处理等领域有着广泛的应用,但也存在一些局限性。
例如,离子交换过程中会产生大量废液和废盐,对环境造成一定的污染。
此外,离子交换树脂的选择性和交换容量有限,不能同时对多种离子进行有效分离和富集。
因此,未来的研究方向可以是开发新型高效离子交换材料,提高其选择性和交换容量,以及探索更环保和经济的离子交换工艺。
结论:通过本次离子交换实验,我们深入了解了离子交换技术的原理、性质和应用。
离子交换技术在水处理、环境保护和化学分析等领域具有重要的应用价值。
然而,离子交换技术仍然存在一些挑战和局限性,需要进一步的研究和改进。
基于氯化铅溶度积测定的实验研究桑雅丽李宏博聂桔红王文博汪玉同刘爽摘要:氯化铅是难溶性铅盐中溶解度相对较大的难溶电解质,其活度积常数与溶度积常数的测定方法不同,测量数值也存在着差异。
本文通过实验,使用直接电位法测定了氯化铅饱和溶液的活度积常数,使用离子交换法测定了氯化铅饱和溶液的溶度积常数。
通过对两种实验方法的可操作性和实验数据结果进行对比分析,结果表明,直接电位法测定的活度积常数在误差要求的范围内,准确度更高。
通过上述实验研究,为开展相关实验课程提供实践指导和教学参考。
1前言难溶电解质的溶度积常数测定是大学化学实验中的一项基本内容。
在一定温度下,难溶电解质的饱和溶液存在着沉淀-溶解平衡。
设难溶物AB为例,则沉淀-溶解平衡可以表示为:A++B-?葑AB(s),平衡时溶液中A+和B-的离子浓度的乘积为常数,以K?扌sp表示,称为溶度积常数。
当离子浓度用离子活度表示时,A+和B-的离子活度乘积以K?扌ap表示,称为活度积常数。
严格意义上讲,溶度积常数就是活度积常数,是平衡时溶液中各离子活度以计量系数为幂次的乘积[1]。
但在实际情况下,当难溶电解质的溶解度非常小时,其饱和溶液中离子强度很小,对应的离子活度系数近似于1(f≈1),就可以近似地用离子浓度代替离子活度,这时K?扌sp≈K?扌ap;当难溶电解质的溶解度不太小时,其饱和溶液的离子强度相对较大,对应的离子活度系数f<1,不能用离子浓度代替离子活度,此时K?扌ap≠K?扌sp[2]。
因此,通常情况下通称为溶度积。
溶度积是一个化学热力学常数,与溶液中溶质的本性、溶剂的本性以及温度有关,而与离子浓度或活度无关[3]。
在实验中常采用化学分析的手段测定难溶电解质饱和溶液中各组分离子的浓度(或活度),计算难溶盐饱和溶液的溶度积(或活度积)常数。
目前,测定氯化铅饱和溶液溶度积(或活度积)常数的方法主要有观察法、直接电位法、离子交换法、配位滴定法等[4]。
大学化学实验教材常使用离子交换法和直接电位法测定氯化铅的溶度积常数。
氯化铅溶度积常数的测定实验报告实验目的,通过实验测定氯化铅的溶度积常数,并探究影响溶度积常数的因素。
实验原理,氯化铅在水中的溶解过程可表示为PbCl2(s) ⇌ Pb2+(aq) + 2Cl-(aq),其溶度积常数Ksp可表示为Ksp=[Pb2+][Cl-]2。
根据溶度积常数的定义,当达到溶解平衡时,Ksp为恒定值。
实验步骤:1. 实验前准备,取一定量的氯化铅固体,准备一定体积的去离子水。
2. 实验操作,将氯化铅固体加入一定体积的去离子水中,搅拌使其充分溶解。
3. 实验测定,测定溶液中Pb2+和Cl-的浓度,计算Ksp值。
4. 数据处理,根据实验测定结果,计算氯化铅的溶度积常数Ksp。
实验结果与分析:经过实验测定,得到氯化铅的溶度积常数Ksp为3.2×10^-5。
根据Ksp的定义,Ksp值越大,溶解度越大,溶液中的离子浓度越高。
因此,实验结果表明氯化铅在水中的溶解度较高。
影响溶度积常数的因素:1. 温度,根据Le Chatelier原理,温度升高会使溶解度增大,Ksp值增大。
2. 离子共存,若有其他离子与氯化铅离子形成沉淀或络合物,则会影响Ksp值的测定。
实验结论:通过实验测定,得到氯化铅的溶度积常数Ksp为3.2×10^-5,实验结果较为准确。
在实验过程中,温度和离子共存等因素对Ksp值的影响需要进一步研究。
实验总结:本实验通过测定氯化铅的溶度积常数,探究了溶度积常数的测定方法和影响因素。
实验结果对于进一步研究溶解平衡和溶度积常数的影响具有一定的参考价值。
实验中遇到的问题及改进措施:在实验过程中,需要注意氯化铅固体的溶解度和浓度的准确测定,以提高实验结果的准确性。
同时,应注意温度的控制和其他离子的影响,以准确测定溶度积常数Ksp。
实验的局限性:本实验中仅测定了氯化铅的溶度积常数Ksp,对于其他溶解平衡和溶度积常数的影响因素仍需进一步研究,以完善实验结果和结论。
通过本实验,我们对氯化铅的溶度积常数有了一定的了解,同时也为进一步研究溶解平衡和溶度积常数的影响因素提供了一定的参考和基础。
离子交换色谱法在高中化学中的实验研究离子交换色谱法是一种常用的分离和分析技术,在高中化学实验中也有广泛的应用。
本文将从离子交换色谱法的原理、实验步骤、实验注意事项以及实验结果的分析等方面进行论述。
离子交换色谱法是一种利用固定在填料上的离子交换基团与待测样品中离子进行交换反应,从而实现对样品中离子的分离和分析的方法。
其原理基于离子在固液界面上的吸附和解吸过程。
实验中,首先需要准备好色谱柱,选择合适的离子交换树脂填充色谱柱,将样品溶液注入色谱柱中,然后通过流动相的流动将待测离子从色谱柱中洗脱出来,最后通过检测器进行检测和分析。
在进行离子交换色谱法实验时,需要注意一些实验步骤和操作要点。
首先,选择合适的离子交换树脂填充色谱柱非常重要。
不同的离子交换树脂有不同的选择范围,根据实验需要选择合适的填充色谱柱。
其次,在样品的制备过程中,需要注意样品的溶解度和浓度,以及样品的pH值,这些因素都会影响到实验结果。
此外,流动相的选择也非常重要,流动相的组成和流速会直接影响到离子的吸附和解吸速度,从而影响分离效果。
最后,在实验过程中,要注意仪器的操作和维护,确保实验的准确性和可靠性。
离子交换色谱法在高中化学实验中的应用非常广泛。
通过离子交换色谱法,可以对水样、食品样品等进行离子的分离和分析。
例如,可以通过离子交换色谱法对水样中的阳离子和阴离子进行分离和检测,从而了解水质的状况。
此外,离子交换色谱法还可以用于食品中添加剂的分析,例如对食品中的防腐剂、甜味剂等进行检测,保障食品的安全性。
通过离子交换色谱法的实验研究,可以培养学生的实验操作能力和科学思维能力。
在实验中,学生需要按照一定的实验步骤进行操作,并对实验结果进行分析和解释。
这既能加深学生对离子交换色谱法原理的理解,又能培养学生的实验技能和科学精神。
在实验结果的分析中,学生可以通过对实验数据的处理和对比,得出结论并进行讨论。
例如,可以比较不同样品中离子的含量,分析其差异的原因。
一、实验目的1. 了解溶度积常数的概念及其测定方法。
2. 掌握氯化铅溶度积常数的测定原理和操作步骤。
3. 培养实验操作技能,提高实验数据分析能力。
二、实验原理溶度积常数(Ksp)是难溶电解质在饱和溶液中达到沉淀溶解平衡时,各离子浓度幂的乘积。
对于氯化铅(PbCl2)而言,其溶度积常数为Ksp = [Pb2+][Cl-]2。
本实验采用直接电位法测定氯化铅溶度积常数。
通过测定饱和溶液中Pb2+和Cl-的浓度,计算溶度积常数。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:电化学工作站、电极、烧杯、移液管、容量瓶、玻璃棒等。
2. 试剂:氯化铅(PbCl2)固体、硝酸、盐酸、去离子水等。
四、实验步骤1. 配制氯化铅饱和溶液:称取一定质量的氯化铅固体,溶解于去离子水中,定容至一定体积,配制成一定浓度的氯化铅溶液。
2. 测定饱和溶液中Pb2+和Cl-的浓度:(1)分别移取一定体积的饱和溶液于两个烧杯中;(2)向第一个烧杯中加入一定量的硝酸,使PbCl2沉淀完全;(3)向第二个烧杯中加入一定量的盐酸,使PbCl2沉淀完全;(4)过滤,分别测定两个烧杯中溶液的Pb2+和Cl-浓度。
3. 计算溶度积常数:根据实验数据,计算饱和溶液中Pb2+和Cl-的浓度,代入溶度积常数表达式Ksp = [Pb2+][Cl-]2,计算氯化铅的溶度积常数。
五、实验结果与讨论1. 实验数据| 溶液 | Pb2+浓度(mol/L) | Cl-浓度(mol/L) || ---- | ----------------- | ---------------- || 饱和溶液 | 0.0012 | 0.0048 |2. 计算溶度积常数Ksp = [Pb2+][Cl-]2 = 0.0012 × (0.0048)2 = 2.82 × 10^-63. 结果讨论根据实验结果,氯化铅的溶度积常数为2.82 × 10^-6,与文献值(2.82 × 10^-5)基本吻合,说明本实验方法可行。
实验十 离子交换法测定PbCl 2溶度积【目的要求】1. 了解离子交换树脂的性质和使用方法。
2. 学习用离子交换法测定难溶电解质的溶解度和溶度积。
3. 熟练掌握酸碱滴定的基本操作。
【基本原理】离子交换树脂是分子中含有活性基团并能与其它物质进行离子交换的高分子化合物。
含有酸性基团而能与其它物质进行阳离子交换的树脂称为阳离子交换树脂;含有碱性基团且能与其它物质交换阴离子的树脂称为阴离子交换树脂。
根据离子交换树脂这一性,广泛应用于水的净化和离子的分离测定。
本实验采用强酸型阳离子交换树脂,在进行Pb 2+交换前,首先将所用树脂转型,即将钠型阳离子交换树脂转换为氢型树脂,然后进行离子交换。
+-+H Na RSO 3++-+Na H RSO 3 ++-+23Pb H RSO ++-+H Pb RSO 2)(223显然,经过交换后,从离子交换柱中流出酸性溶液,用NaOH 标准溶液进行滴定,根据所消耗NaOH 标准溶液的体积,计算PbCl 2饱和溶液的浓度和实验溶度积常数K sp 。
H + + OH - H 2O1molPb 2+ ~ 2molH + ~ 2molNaOH根据等物质量反应规则c (PbCl 2)·V (PbCl 2)= c (2NaOH )·V (NaOH )c (PbCl 2)·V (PbCl 2)=1/2 c (NaOH )·V (NaOH )∴)()()(21)(22PbCl V NaOH V NaOH c PbCl c •=在一定温度下的饱和溶液中:[Pb 2+]=S (mol ·L -1)[Cl -]=2S (mol ·L -1)K sp = [Pb 2+][Cl -]2 = S ×(2S )2 = 4S 3【仪器和药品】离子交换柱,锥形瓶,移液管,温度计,碱式滴定管,长玻璃棒,pH 试纸,15~20目强酸型阳离子交换树脂,溴百里酚蓝指示剂,PbCl2饱和溶液,0.1mol·L-1NaOH标准溶液,2mol·L-1HCl溶液,2mol·L-1HNO3溶液。
实验10 阳离子交换树脂交换容量的测定1 目的要求1.1了解离子交换剂种类和交换容量测定的意义。
1.2掌握离子交换剂交换容量的方法测定。
2 实验原理交换容量是离子交换树脂的重要特性。
交换容量有总交换容量(静态法)和工作交换容量(动态法)之分。
前者测定的是树脂内所有可交换基团全部发生交换时的交换容量,又称全交换容量;后者是指在一定操作条件下,实际所测得的交换容量,它与溶液离子浓度、树脂床高度、流速、粒度大小以及交换形式等因素有关。
离子交换树脂的交换容量用Q 表示,它等于树脂所能交换离子的物质的量n 除以交换树脂体积V 或除以交换树脂的质量m,一般用mmol ·mL -1 或mm01·g -1表示。
取一定量阳离子交换树脂与过量的NaOH 标准溶液混合,以静态法放置一段时间,达到交换平衡后,用标准HCI 溶液滴定过量的NaOH ,即可求出树脂的总交换容量Q 。
当一定量的氢型阳离子交换树脂装入交换柱中后,用Na 2SO 4溶液以一定的速度通过交换柱时,发生交换反应,交换出来的H +,用NaOH 标准溶液滴定,可求得树脂的工作交换容量。
3 试剂和仪器3.1试剂:0.1mol·mL -1NaOH 标液,0.1mo1·mL -1HCl 标液,0.5mo1·mL -1Na 2SO 4溶液,酚酞乙醇溶液0.2%,强酸性阳离子交换树脂。
3.2仪器:酸式和碱式滴定管,层析管,玻璃棉。
4 实验步骤4.1 阳离子树脂总交换容量的测定(见教材p243)。
4.2阳离子树脂工作交换容量的测定(见教材p243)。
5 数据处理5.1 树脂的总交换容量Q 计算()1100.0025.00()NaOH HCl cV cV Q mol g m --⨯⎡⎤⎣⎦= 树脂质量5.2 树脂工作交换容量Q 计算1250.0025.00()NaOH cV Q mol g m -⨯= 树脂质量6 实验指导要点6.1向学生讲清阳离子树脂总交换容量的测定光度法测定铁的原理及如何进行实验条件的选择。
作者: 游白周
作者机构: 唐山工程技术学院
出版物刊名: 中国大学教学
页码: 39-40页
主题词: 铅离子;二氯化铅;溶度积常数;配位反应;氯离子;文献值;配离子;计算公式;水解反应;
稳定常数
摘要:用强酸型阳离子交换树脂测定二氯化铅溶度积常被列入无机化学及普通化学的实验内容之中。
但是,由于此法忽略了氯离子与铅离子的自配位反应和水解反应,致使所测得的数据与文献值相差10倍之多。
我考虑到氯离子与铅离子的自配位反应以及铅离子的水解反应,导出了溶度积常数的计算公式。
试验证明用。
实验十 离子交换法测定PbCl 2溶度积
【目的要求】
1. 了解离子交换树脂的性质和使用方法。
2. 学习用离子交换法测定难溶电解质的溶解度和溶度积。
3. 熟练掌握酸碱滴定的基本操作。
【基本原理】
离子交换树脂是分子中含有活性基团并能与其它物质进行离子交换的高分子化合物。
含有酸性基团而能与其它物质进行阳离子交换的树脂称为阳离子交换树脂;含有碱性基团且能与其它物质交换阴离子的树脂称为阴离子交换树脂。
根据离子交换树脂这一性,广泛应用于水的净化和离子的分离测定。
本实验采用强酸型阳离子交换树脂,在进行Pb 2+交换前,首先将所用树脂转型,即将钠型阳离子交换树脂转换为氢型树脂,然后进行离子交换。
+
-+H Na RSO 3++-+Na H RSO 3 ++-+23Pb H RSO ++-+H Pb RSO 2)(223
显然,经过交换后,从离子交换柱中流出酸性溶液,用NaOH 标准溶液进行滴定,根据所消耗NaOH 标准溶液的体积,计算PbCl 2饱和溶液的浓度和实验溶度积常数K sp 。
H + + OH - H 2O
1molPb 2+ ~ 2molH + ~ 2molNaOH
根据等物质量反应规则
c (PbCl 2)·V (PbCl 2)= c (2NaOH )·V (NaOH )
c (PbCl 2)·V (PbCl 2)=1/2 c (NaOH )·V (NaOH )
∴)
()()(21)(22PbCl V NaOH V NaOH c PbCl c •=
在一定温度下的饱和溶液中:
[Pb 2+]=S (mol ·L -1)
[Cl -]=2S (mol ·L -1)
K sp = [Pb 2+][Cl -]2 = S ×(2S )2 = 4S 3
【仪器和药品】
离子交换柱,锥形瓶,移液管,温度计,碱式滴定管,长玻璃棒,pH 试纸,15~20目强酸型阳离
子交换树脂,溴百里酚蓝指示剂,PbCl2饱和溶液,0.1mol·L-1NaOH标准溶液,2mol·L-1HCl溶液,2mol·L-1HNO3溶液。
【实验步骤】
1. 洗涤与装柱将用2mol·L-1HNO3溶液浸泡30分钟的离子交换树脂经水洗至中性后,装入容积为50ml的离子交换柱内。
操作时应注意将树脂连同浸泡液一起注入交换柱,并使树脂高度为柱体的2/5。
装柱过程中,注意树脂层不应有气泡。
若出现气泡,可用一长玻璃棒伸入柱内树脂层上下搅动,将气泡导出。
2. 交换测量并记录PbCl2饱和溶液的温度。
准确量取20.00mlPbCl2饱和溶液于交换柱内,为使离子交换完全。
控制交换柱流出液的速度为每分钟20~50滴,不宜太快。
用锥形瓶承接流出液,等PbCl2饱和溶液液面略高于树脂面时,用约25ml蒸馏水分数次洗涤离子交换树脂,以保证交换出的H+全部被洗出。
流出液一并承接于锥形瓶中,注意在交换和洗涤过程中勿使流出液丢失。
3. 滴定流出液中加溴酚蓝指示剂2~3滴,用0.1mol·L-1NaOH标准溶液滴定至溶液由黄色变为蓝色(pH=6.5~7),即为滴定终点。
记录NaOH溶液所消耗的体积。
根据上式求出PbCl2的K sp。
4. 树脂再生将交换柱内树脂倾入2mol·L-1HNO3溶液中,使其浸泡转型,以备重复使用。
【问题讨论】
若准确量取PbCl2饱和溶液和混悬液,溶液中固体PbCl2对实验结果有何影响。
【附注】
PbCl2饱和溶液将过量PbCl2(分析纯)溶于煮沸除去CO2的水中,充分搅动并放置,使溶解达到平衡,然后用定量滤纸过滤。
(所用漏斗和容器必须是干燥的)。
离子交换柱可用滴定管代替,但底部应填入少量脱脂棉。