大学无机化学实验(4)

2019-04-16 21:35

lgk?A?Ea

2.30RT 式中Ea为反应的活化能,R为摩尔气体常数,T为热力学温度。测出不同温度时的k值,以lgk对

1Ea??作图,可得一直线,由直线斜率?等于?可求?T2.30R??得反应的活化能Ea。将数据填入下表。

实 验 编 号 反应速率常数k/mol〃L〃s lgk 1KT反应活化能Ea/kJ〃mol -1-1-1室温的平均反应速率常数k mol〃L〃s -1-1Ⅶ Ⅳ

本实验活化能测定值的误差不超过10%(文献值:51.8kJ〃mol-1)。 [实验注意事项]

1.本实验为两人一组进行实验,两人要分工明确,密切配合。对溶液的量取、混合、搅拌、观察现象、计时都要仔细。

2.取用KI、Na2S2O3、淀粉溶液、KNO3、(NH4)2SO4溶液的量筒与取用(NH4)2S2O8

的量筒一定要分开,以避免溶液在混合前就已发生反应。

3.搅拌用玻棒在每次测定前应清洗干净,并用滤纸擦干备用。

4.反应后溶液刚出现蓝色时,应立即停表。于对第Ⅲ组和第Ⅴ组实验,因S2O82-或I-浓度小,刚出现蓝色时颜色很浅,更应仔细观察。

5.进行温度对反应速率的影响实验时,若用一支温度计进行测温,在测定KI、Na2S2O3、淀粉溶液、KNO3等混合溶液后,温度计必须清洗干净,用滤纸擦干后,才能测定装(NH4)2S2O8溶液的小烧杯的温度。

6.在KI、Na2S2O3、淀粉等混合溶液中加入(NH4)2S2O8时,应迅速全部加入。

7.本实验中, 反应的溶液因S2O32-消耗完毕立即变蓝,而实验所用S2O32-的量又特别小,因此取用Na2S2O3溶液时一定要特别准确,最好用吸量管进行取液。

8.取用KI溶液时,应观察溶液为无色透明溶液。若溶液出现浅黄色,则有I2析出,该溶液不能使用。

实验三、醋酸电离度和电离常数的测定

——pH计的使用

【实验目的】

测定醋酸的电离度和电离常数。进一步掌握滴定原理,滴定操作及正确判断滴定终点。学习使用pH计。

醋酸(CH3COOH或HAc)是弱电解质,在水溶液中存在以下电离平衡:

HAc[H?][Ac?]其平衡关系式为 Ki?

[HAc]H+ + Ac-

c为HAc的起始浓度,[H+]、[Ac-]、[HAc]分别为H+、Ac-、HAc的平衡浓度,?为电离度,Ki为电离平衡常数。

在纯的HAc溶液中,[H+] = [Ac-] = ca

[H+]?100% 则a?c+

[HAc] = c(1-a),

[H?][Ac?][H?]2 Ki???[HAc]c?[H][H+]2当a<5%时,c-[H]≈c,故Ki?

c根据以上关系,通过测定已知浓度的HAc溶液的pH,就知道其[H+],从而可以计算该HAc溶液的电离度和平衡常数。

【实验用品】

仪器:碱式滴定管、吸量管(10mL)、移液管(25mL)、锥形瓶(50mL)、烧杯(50mL)、pH计

液体药品:HAc(0.20mol〃L-1)、0.2mol〃L-1、NaOH标准溶液、酚酞指示剂 【实验内容】

一、醋酸溶液浓度的测定

以酚酞为指示剂,用已知浓度的NaOH标准溶液标定HAc的准确浓度,把结果填入下表。

滴 定 序 号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ NaOH溶液的浓度/mol〃L HAc溶液的用量/mL NaOH溶液的用量/mL HAc溶液的浓度 -1mol〃L 测定值 平均值 -1 二、配制不同浓度的HAc溶液

用移液管和吸量管分别取25.00mL、5.00mL、2.50mL已测得准确浓度的HAc溶液,把它们分别加入三个50mL容量瓶中,再用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,并计算出这三个容量瓶中HAc溶液的准确浓度。

三、测定醋酸溶液的pH,计算醋酸的电离度和电离平衡常数

把以上四种不同浓度的HAc溶液分别加入四只洁净干燥的50mL烧杯中,按由稀到浓的次序在pH计上分别测定它们的pH,并记录数据和室温。计算电离度和电离平衡常数,并将有关数据填入下表中。

温度 ℃

溶液编号 1 2 3 4 c mol?L?1 pH [H?] ?1mol?L 电离平衡常数K ? 测定值 平均值 本实验测定的K在1.0〓10-5~2.0〓10-5范围内合格(25℃的文献值为1.76〓10-5)

【实验注意事项】

1.在对酸度计的定位完成后,不能再动定位调节旋纽,否则应重新定位。 2.在对标准醋酸溶液进行取液前,应看清移液管或吸量管上是否有“B”

的标记,有“B”的,则应将移液管尖嘴的液体吹入容量瓶,无“B”的则不可用外力使尖嘴处的液体流出,因为移液管的容积不包括尖嘴处残留的液体。

3.盛装不同浓度的四只小烧杯应清洗洁净并用滤纸擦干待用。

4.测定醋酸溶液前应将复合电极用蒸馏水清洗并用滤纸将玻璃表面水分吸干。

5.测定醋酸溶液的pH时应按由稀到浓的顺序进行测定,以避免可能残留在电极上的浓酸对稀酸pH产生影响造成误差。

注:pH计(Delta 320-S pH计)使用方法:

1、

模式显示屏及控制键

选择pH、mV或温度方式。


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