碘和碘离子反应平衡常数的测定

实验八、碘与碘离子平衡常数的测定Ⅰ、目的要求1．学会用碘量瓶测定一定温度下碘与碘离子反应的平衡常数。

掌握从两液相平衡中取样分析的方法。

2．了解碘在四氯化碳和水中的分配系数。

3．了解温度对分配系数及平衡常数的影响Ⅱ、实验原理碘溶于碘化物（如KI）溶液中，主要生成I3-，形成下列平衡：I2 + I- = I3-(1)其平衡常数K为式中a、c、γ分别为活度、浓度和活度系数。

在浓度不大的溶液中故得但是，要在KI溶液中用碘量法直接测出平衡时各物质的浓度是不可能的，因为当用Na2S2O3滴定I2时，（1）式平衡向左移动，直至I3-消耗完毕，这样测得的I2量实际上是I2及I3-之和。

为了解决这个问题，本实验用溶有适量碘的四氯化碳和KI溶液混合振荡，达成复相平衡。

I-和I 3-不溶于CCl4，而KI溶液中的I2不仅与水层中的I-, I3-成平衡，而且与CCl4中的I2也建立平衡，如图所示。

由于在一定温度下达到平衡时，碘在四氯化碳层中的浓度和在水溶液中的浓度之比为一常数（分配系数）。

因此当测定了碘在四氯化碳层的浓度后，便可通过预先测定的分配系数求出在KI溶液中的浓度。

而分配系数K d可借助于I2在CCl4和纯水中的分配来测定。

再分析KI溶液中的总碘量得C I2(KI溶液)+C I3-，减去C I2(KI溶液)即得C I3-。

由于形成一个I3-要消耗一个I-，所以平衡时的浓度为：c=c I-°(即KI溶液中I-的原始浓度)-c I3-将C I2(CCl4)、C I3-、C I-代入（3）式即得平衡常数K。

Ⅲ、仪器与试剂超级恒温槽一台、量筒（100ml,25ml）各一个，滴定管（25ml，微量5ml）各一根，洗耳球一个，碘量瓶（250ml）二个，移液管（25ml,5ml），锥形瓶（250ml）二个，0.04 mol·dm-3I2(CCl4)溶液，0.02% I2的水溶液，0.100 mol·dm-3 KI溶液，0.025 mol·dm-3 Na2S2O3标准液，0.5% 淀粉指示剂。

实验16 碘和碘离子反应平衡常数的测定一、实验目的1.了解一个化学反应的平衡常数的概念；3.探讨影响反应平衡常数的因素；4.熟悉实验操作，提高实验技能。

二、实验原理在一定温度下，当一个化学反应达到动态平衡时，反应物和生成物之间的比例关系就不再改变，这种比例关系可以用化学反应的平衡常数(K)来表示。

对于一般的简单化学反应，其化学反应方程式为：aA + bB ↔ cC + dD其平衡常数K可表示为：其中，[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应中相应物质的摩尔浓度，小写字母a、b、c、d均为各自物质的化学式中所示的系数。

本实验中，碘离子和二氧化碳气体反应生成碘酸离子的反应式如下：I–(aq) + CO2(g) + H2O(l) → HIO3(aq)设置反应方程式后，可得到平衡常数式子：K = [HIO3] / [I–][CO2]在已知反应物的摩尔浓度和反应系统的体积的情况下，可以通过测定反应后未反应的反应物溶液中碘离子的浓度，计算出反应平衡时的碘酸离子浓度，从而得到平衡常数K的值。

三、实验步骤1.准备试剂：浓碘酸、氢氧化钠溶液、碘化钾溶液、二氧化碳气体，用去离子水将所需试剂全量调制成0.05 mol/L的标准溶液。

2.取两个相等的试管A、B，分别加入2 mL的0.05 mol/L碘化钾溶液和3 mL的0.05 mol/L氢氧化钠溶液，振荡混匀。

3.快速注入少量气泡的二氧化碳气体，用手搓试管迅速混和，放置片刻后加入10 mL的去离子水，倒入小容量的烧杯中。

5.将试管D中的氢氧化钠溶液快速倒入小烧杯中，再快速将试管C中的碘化钾溶液倒入。

7.分别将两烧杯中的溶液接近室温。

8.分别向两烧杯中滴加1 mL的浓碘酸溶液，使溶液呈现橙黄色反应产物。

9.在滴加浓碘酸溶液的过程中，用玻璃棒将溶液中的碘沉淀充分分散。

10.分别取两个枪口瓶，分别加入10 mL混合好的反应液和10 mL去离子水，各自混匀后，用分光光度计分别测量两瓶中反应前后的吸收光强度。

试剂氯化钠的制备实验原理较高纯度的氯化钠较高纯度的氯化钠（例如试剂级和医用级别）（例如试剂级和医用级别）（例如试剂级和医用级别）是由粗食盐提纯制备的。

是由粗食盐提纯制备的。

是由粗食盐提纯制备的。

粗食粗食盐中含有泥沙和K +、Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+、SO 42-和CO 32-等杂质。

不溶性杂质可用溶解和过滤除去。

由于氯化钠的溶解度随温度的变化很小，难以用重结晶的方法纯化，需用化学方法进行离子分离，通过选用合适的试剂将Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+和SO 42-等可溶性杂质离子生成不溶性化合物而除去。

具体方法是先在粗食盐的饱和溶液中加入稍微过量的BaCl 2，则，则Ba 2++SO 42-→BaSO 4↓将溶液过滤，除去BaSO 4沉淀。

再在溶液中加入NaCO 3溶液，则溶液，则Ca 2++CO 32-→CaCO 3↓ 2Mg 2++2CO 32-+H 2O →[Mg(OH)]2CO 3↓+CO 2↑2Fe 3++3CO 32-+3H 2O →2Fe(OH)3↓+3CO 2↑Ba 2++CO 32-→BaCO 3↓ 过滤溶液，不仅除去Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+,还将前面过量的Ba 2+一起除去。

过量的Na 2CO 3用HCl 中和后除去。

其他少量可溶性杂质（如KCl KCl）和上述沉淀剂不起作）和上述沉淀剂不起作用，但由于KCI 的溶解度比NaCl 大，将母液蒸发浓缩后，大，将母液蒸发浓缩后，NaCl NaCl 析出，而KCl 留在母液中。

在母液中。

思考题思考题1， 在提纯过程中，K +是在哪一步被除去的？是在哪一步被除去的？蒸发浓缩，减压过滤蒸发浓缩，减压过滤 2， 为了得到跟高的产率，在蒸发浓缩时，有的同学直接把溶液蒸发至干，是否可行？为什么？可行？为什么？ 否，K +未除去未除去 3， 在本实验中钙镁离子的除去和鉴定为什么不使用同一种试剂？在本实验中钙镁离子的除去和鉴定为什么不使用同一种试剂？鉴定和去除目的不同,鉴定的时候只要能检验处存在Ca2+、Mg2+就可以了,不需要考虑其他因素.并且鉴定时所使用的试剂与待测离子反应很灵敏并且鉴定时所使用的试剂与待测离子反应很灵敏 而除杂需要注意在除去Ca2+、Mg2+时不能引入新的杂质.而且加入的物质不能与想要获得物质反应,即使发生反应也应能比较容易的复原才可以. 4， 分析产率过高或过低的原因分析产率过高或过低的原因产率偏高：产率偏高：（1）除杂加试剂量多导致产率偏高）除杂加试剂量多导致产率偏高（氯化钡加多了,碳酸钠就要多加,有氯化钠生成；碳酸钠多了,盐酸就要多加,还有氯化钠生成）还有氯化钠生成）（2）过滤滤纸有破损,有些杂质就进入了滤液中,形成精盐的质量增加导致产率偏高率偏高（3）过滤后液体尚浑浊时,就进行蒸发水份,导致产率偏高导致产率偏高（4）滤液高于滤纸边缘,会使没有过滤的液体进入滤液,导致精盐含有一定杂质质量增加,产率偏高（5）蒸发结晶时,看到晶体析出立即停止加热,余热没有把精盐干燥（含有水分）直接称量产率偏高产率偏低：把精盐干燥（含有水分）直接称量产率偏高产率偏低：（1）溶解时加入的粗盐过多,加入的水量不足,未完全溶解（过滤时除掉了）,导致产率偏低导致产率偏低（2）溶解搅拌时液滴溅出,导致产率偏低导致产率偏低 （3）过滤过程中,液体溅出,导致产率偏低导致产率偏低（4）蒸发时液滴飞溅有固体溅出,质量有损耗导致产率偏低质量有损耗导致产率偏低 （5）将晶体转移称量时转移过程质量有损失导致产率偏低）将晶体转移称量时转移过程质量有损失导致产率偏低醋酸电离度和电离常数的测定实验原理实验原理醋酸CH 3COOH(简写为HAc)是一元弱酸，在溶液中存在下列电离平衡：是一元弱酸，在溶液中存在下列电离平衡： 2HAc(aq)+H O(l) +-3H O (aq)+Ac (aq)忽略水的电离，其电离常数：忽略水的电离，其电离常数：首先，一元弱酸的浓度是已知的，其次在一定温度下，通过测定弱酸的pH 值，由pH = -lg[H 3O +], 可计算出其中的[H 3O +]。

理科综合能力测试化学试题（答案在最后）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将答题卡交回可能用到的相对原子质量：H：1C：12N：14O：16S：32一、选择题1.劳动创造美好生活。

下列劳动项目所涉及的化学知识错误的是A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【详解】A．使用氯气消毒自来水会产生余氯，水质检验员检测自来水中余氯含量，A正确；B．铝能形成致密氧化膜，增强抗腐蚀性，技术员采用阳极氧化增强铝材抗腐蚀性，B正确；C．钢含碳量比生铁低，硬度比生铁小，C错误；D．用熟石灰处理酸性废水，发生酸碱中和反应，D正确；故选C。

2.唐诗“竹色寒清簟，松香染翠帱”中的“松香”可以水解得要松香酸，其结构如图所示。

下列关于松香酸的叙述正确的是A.分子式为20302C H OB.含有3种官能团C.容易与溴水发生取代反应D.能与氨基酸发生缩聚反应【答案】A 【解析】【详解】A ．由结构简式可知，松香酸的分子式为20302C H O ，A 正确；B ．由结构简式可知，松香酸含有碳碳双键和羧基2种官能团，B 错误；C ．由结构简式可知，松香酸含有碳碳双键，可以与溴水发生加成反应，C 错误；D ．由结构简式可知，松香酸只含有一个羧基，不能与氨基酸发生缩聚反应，D 错误；故选A 。

3.磷酸氢二铵[()442NH HPO ]常用于干粉灭火剂。

某研究小组用一定浓度磷酸吸收氨气制备()442NH HPO (控制pH 810=~)，装置如图所示(搅拌装置已省略)。

下列有关叙述正确的是A.本实验尾气处理可以选用碱石灰做吸收剂B.活塞2K 的作用是防止倒吸，产生倒吸时应同时打开12K K 、C.若用酚酞做指示剂，当溶液由无色变为浅红时，停止通3NH D.若pH 10>后继续通3NH ，溶液中()442NH HPO 浓度将不再变化【答案】C 【解析】【详解】A ．实验过程中生成的氨气不能被碱石灰吸收，A 错误；B ．由于NH 3极易溶于水，因此可选择打开活塞K 2以平衡气压，防止发生倒吸，所以实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭K 1，打开K 2，B 错误；C ．由题意可知，当pH 为8.0~9.0时，可制得(NH 4)2HPO 4，说明(NH 4)2HPO 4溶液显碱性，因此若不选用pH 传感器，还可以选用酚酞作指示剂，C 正确；D ．若通入过多氨气，(NH 4)2HPO 4继续反应生成(NH 4)3PO 4，D 错误；答案选C 。

实验十二丙酮碘化反应速率常数的测定第十二次物化实验 2012.6.14姓名：郑小斌学号U201017875生药基地J 队员：蒋海龙摘要：目的测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的反应级数、速率常数。

初步认识复杂反应机理，了解复杂反应的表观速率常数的求算方法。

方法用722s型可见分光光度计测量不同状态下的反应物质的吸光度，得知反应的程度和反应物的浓度，测得速率常数。

测量4次相同浓度（0.005mol/L）的吸光度，可知EL的值，在测得不同时间的吸光度，由A=ECL可得不同时刻的碘浓度。

对碘浓度和时间（t）作图，得斜率为此反应的速率，也可知反应级数α.β.γ.对吸光度和时间作图可得反应速率常数K. 结果测得反应级数，反应速率常数，符合参考理论值结论反应速率常数与温度关系密切关键词：反应速率常数吸光度反应级数分光光度计实验原理一般认为按照两步进行：第二步是烯醇碘化反应，它是一个快速的且能进行到底的反应。

由此，丙酮的烯醇化反应的速率取决于丙酮及氢离子的浓度，如果以碘化丙酮浓度的增加来表示丙酮碘化反应的速率，则此反应的动力学方程式可表示为:式中c E、c A、c I2、c H+分别为碘化丙酮、丙酮、碘、盐酸的浓度（单位：mol/L）.k 为速度常数；p、q、r 指数分别为丙酮、碘和氢离子的反应级数。

由第二步反应可知，则本实验利用分光光度计时刻监测丙酮碘化反应过程中碘的浓度，从而求出反应的速率常数。

即为了测定指数P ，必须进行两次实验，在两次实验中，丙酮的浓度不同，而其他同理，当丙酮、碘的初始浓度分别相同，而酸的浓度不同时，即 则有同理，当丙酮、氢离子的初始浓度分别相同，而碘的浓度不同时，即则有按照朗伯-比耳(Lambert-Beer)定律：2I C B A =，透光率与碘的浓度之间的关系可表示为:由A 对t 作图可得一直线，直线的斜率为kBC A C H+。

式中B 可通过测定一已知浓度的碘溶液的透光率求得，当C A 与C H+浓度已知时，只要测出不同时刻丙酮、酸、碘的混合液对指定波长的透光率，就可以利用上式求出反应的总速率常数k 。

关于碘和碘离子反应平衡常数的测定实验的一些探讨∗鲍克燕;毛武涛;刘光印;罗晶;牛明浩;王炜博;李贝贝【摘要】The determination of iodine and iodine ion reaction equilibrium constant is one of the most important experiments in basic Inorganic Chemistry experiment. The experimental purpose is to strengthen student’s understanding of chemical equilibrium and the equilibrium constant, understand the principle of equilibrium constant movement and titration operating practice. Some problems and defects of traditional procedure of this experiment were found and the reasons were discussed. The problems were analyzed, and the corresponding improvement method was put forward, which improved the accuracy of the experiment and deepened students understanding and cognition of Inorganic Chemistry experiment.%碘和碘离子反应平衡常数的测定是基础无机化学实验的重要内容，实验目的是加强学生对化学平衡、平衡常数的理解并了解平衡常数移动的原理，并练习滴定操作。

「碘单质与碘离子反应平衡常数的测定」是一个深奥而又引人入胜的化学主题。

在化学反应中，平衡常数是一个非常重要的参数，它揭示了反应物和生成物之间的相对浓度关系。

在本篇文章中，我将从碘单质与碘离子反应的基本概念、实验方法和测定平衡常数的过程中，深入探讨这一主题，以便读者能更全面地了解并理解这一化学反应中的关键参数。

1. 碘单质与碘离子反应的基本概念在化学中，碘单质（I2）与碘离子（I^-）之间的反应是一种典型的氧化还原反应。

简单来说，当碘单质与碘离子发生反应时，碘单质会失去电子变成碘离子，而碘离子则会得到电子变成碘单质。

这种反应随着反应物和生成物浓度的变化而达到化学平衡，其平衡常数K可以反映出反应物和生成物之间的相对浓度关系。

在实际应用中，测定碘单质与碘离子反应的平衡常数对于了解反应动力学和平衡状态非常重要。

2. 实验方法和测定平衡常数的过程测定碘单质与碘离子反应的平衡常数通常采用分光光度法。

简单来说，实验中先将一定浓度的碘单质与碘离子混合，在一定条件下使其到达平衡状态。

然后使用分光光度计测量在不同反应程度下的溶液吸光度，通过吸光度与溶液中碘的浓度之间的关系，可以得到反应处于平衡时各物质的浓度，从而计算出平衡常数K的数值。

这个过程需要精密的实验操作和数据处理，但能够准确地反映出碘单质与碘离子反应的平衡特性。

3. 我对这个主题的个人观点和理解对于化学反应平衡常数的测定，我个人认为这不仅仅是一个实验技术问题，更是一个了解和探索化学本质的过程。

在实验中，我们不仅需要掌握实验操作的技巧，更需要深入思考化学反应的机理和平衡状态。

通过测定碘单质与碘离子反应的平衡常数，我们可以深入了解反应物浓度对平衡位置的影响，以及反应速率对平衡状态的影响。

这不仅有助于我们对化学反应的理解，更可以为工业生产和环境保护提供重要参考。

对于这一主题的研究和深入探讨具有重要的理论和实际意义。

总结回顾通过本篇文章的阐述，我们对碘单质与碘离子反应平衡常数的测定有了更深入的了解。

丙酮碘化反应速率常数的测定摘要：测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的反应级数、速率常数。

用722s 型可见分光光度计测量碘液的吸光度，可得到透光率，通过朗伯-比耳定律得到εb ，测其反应物的浓度。

在测得不同时间的吸光度，对透光率和时间作图可得直线的斜率＇κ,可求反应级数α、β、γ,以及测定反应速率常数κ。

关键词： 反应速率常数 吸光度 反应级数分光光度计 实验原理在酸的催化作用下，丙酮碘化得反应式可写为：第一步为丙酮烯醇化反应，其速率常数较小，可逆反应（速控步骤） 丙酮的烯醇化反应的速率取决于丙酮及氢离子的浓度，如果以碘化丙酮浓度的增加来表示丙酮碘化反应的速率，则此反应的动力学方程式可表示为:γκ２Ｉ＇ｃ=dtdc -2I （1） βακκ+H A =c c ＇ （2）式中c A 、c I2、c H+分别为丙酮、碘、盐酸的浓度（单位：mol/L ）.k 为速度常数；α、β、r 指数分别为丙酮、氢离子和碘的反应级数。

本实验利用分光光度计时刻监测丙酮碘化反应过程中碘的浓度，从而求出反应的速率常数。

为了测得丙酮的级数，在一定的碘初始浓度及保持过量酸浓度不变的条件下，分别测定两种过量丙酮浓度的速率＇1κ和＇2κ，得到：=＇1κακ1c A β+H 1c (3) =＇2κακ2c Aβ+H 2c (4) 将(2)式除(1)式得： αακκ12c c 12AA =＇＇（5）将测得的′1κ和′2κ及丙酮的浓度带入()式，即可求得丙酮的反应级数α。

同理，在保持一定碘初始浓度及过量丙酮不变的条件下，分别测定两种过量酸浓度的速率常数可得：ββκκ+H +H =12cc 2＇１＇（6）同样可求得酸的反应级数β。

碘在可见光区有一个很宽的吸收带，可以用分光光度计测定碘浓度随时间变化的关系，按照朗伯—比耳定律2bc -)I lg(lgT OI =I=ε（7） 式中，T 为透光率；I 、I o 分别为某一定波长的光线通过待测溶液和空白溶液的光强；为摩尔吸光系数。

实验七十七 化学平衡常数及分配系数的测定一、实验目的（1）了解分配定律的应用范围；（2）掌握从分配系数求平衡常数的方法； （3）通过平衡常数计算I 3- 的解离焓。

二、实验原理在一定温度下如果一个物质A 溶解在两种互不相溶的液体溶剂中达到平衡，且A 物质在这两种溶剂中都无缔合作用，则物质A 在这两种溶剂中的活度之比为常数，这就是分配定律。

若浓度较稀，则活度之比近似等于浓度比。

用数学式(1)表示：βαAA d c c K = （1） 式中：c A α为A 物质在溶剂α中的浓度；c A β为A 物质在溶剂β中的浓度；K d 为与温度有关的常数，称为分配系数。

式(1)只能用于理想溶液或稀溶液中，同时，溶质在两种溶剂中分子形态相同，即不发生缔合、离解、络合等现象。

在恒温下，碘（I 2）溶在含有碘离子（I -）的溶液中，大部分成为络离子（I 3-）,并存在下列平衡：其平衡常数表达式为：232323II II I I II Ia c c c c K γγγαααθ------⨯==（2）式中：α，c ，γ分别为活度，浓度和活度系数。

由于在同一溶液中，离子强度相同（I -与I 3-电价相同)。

由德拜-休克尔公式：II Z i i +-=1509.0lg 2γ （3）计算可知，活度系数--=3I I γγ （4）在水溶液中，I 2浓度很小12≈I γ （5）一定温度下，故得：c I I I a K c c c c K =≈--23θ （6）为了测定平衡常数，应在不干扰动态平衡的条件下测定平衡组成。

在本实验中，当达到上述平衡时，若用硫代硫酸钠标准液来滴定溶液中的I 2浓度，则会随着I 2的消耗，平衡将向左端移动，使I 3-继续分解，因而最终只能测得溶液中I 2和I 3-的总量。

为了解决这个问题，可在上述溶液中加入四氯化碳(CCl 4)，然后充分震荡 (I -和I 3-不溶于CCl 4)，当温度一定时，上述化学平衡及I 2在四氯化碳层和水层的分配平衡同时建立，如图1所示。