無機化學實驗課件：碘化鉛溶度積的測定

1、下次實驗化學反應速率與活化能的測定化學反應速率與活化能的測定 預習相關理論：預習相關理論： 反應速率、反應級數(shù)，影響反應速率的因素反應速率、反應級數(shù)，影響反應速率的因素 完成完成預習實驗報告預習實驗報告碘化鉛溶度積的測定碘化鉛溶度積的測定 了解離子交換樹脂的使用方法 掌握離子交換樹脂法測定溶度積的原理和方法 鞏固滴定操作一、實驗目的二、實驗原理離子交換樹脂：帶有官能團（有交換離子的活性基團）、具有網狀結構，不溶性的高分子化合物。有機骨架：苯乙烯、丙烯酸等系列與二乙烯苯聚合：多孔，大孔，100-500nm二、實驗原理二、實驗原理 類型類型 酸性：酸性： RH： R-SO3H, 強酸性，強酸性，

2、R-COOH，弱酸性，弱酸性 堿性：堿性：ROH：-NR3OH，強堿性，強堿性， -NH2， -NHR弱堿性弱堿性 中性：鈉型、氯型中性：鈉型、氯型 吸附順序：吸附順序： 高價離子優(yōu)先吸附高價離子優(yōu)先吸附 直徑較大易被吸附直徑較大易被吸附 陽：陽：Fe3+ Al3+ Pb2+ Ca2+ Mg2+ K+ Na+ H+ 陰：陰：SO42- NO3- Cl- HCO3- OH-二、實驗原理二、實驗原理 應用：應用： 水處理，占水處理，占90%產量，純水處理產量，純水處理 食品工程食品工程 制藥行業(yè)制藥行業(yè) 合成化學與石油化工合成化學與石油化工 環(huán)境保護：電鍍廢液回收環(huán)境保護：電鍍廢液回收 濕法冶金，

3、純化濕法冶金，純化二、實驗原理二、實驗原理 在一定溫度下，難溶電解質在一定溫度下，難溶電解質PbI2達成下列沉淀溶解達成下列沉淀溶解平衡：平衡： PbI2(s) = Pb2+(aq) + 2I-(aq) 設設PbI2的溶解度為的溶解度為s，則平衡時，則平衡時cPb2+ = s，cI- =2s： Ksp(PbI2) = cPb2+ cI- = s(2s)2 = 4s3 或或Ksp(PbI2) = 4 c3Pb2+ 如果如果PbI2飽和溶液中飽和溶液中Pb2+的濃度的濃度cPb2+已知，即可求已知，即可求出出Ksp(PbI2)。二、實驗原理二、實驗原理 本實驗是用強酸性陽離子交換樹脂本實驗是用強酸

4、性陽離子交換樹脂 (用用RH表示表示) 與與一定體積的一定體積的PbI2飽和溶液中的飽和溶液中的Pb2+在離子交換柱中在離子交換柱中進行離子交換，其反應如下：進行離子交換，其反應如下： 2RH+Pb2+ = R2Pb+2H+ 再用已知濃度的再用已知濃度的NaOH溶液滴定生成的溶液滴定生成的H+： OH- + H+ = H2O 從而求出被交換的從而求出被交換的Pb2+和和I-的濃度。的濃度。 根據根據 Pb2+2H+2OH-二、實驗原理二、實驗原理 設所取設所取PbI2飽和溶液的體積為飽和溶液的體積為V1；NaOH濃濃度為度為c2，滴定所消耗，滴定所消耗NaOH體積為體積為V2；則；則PbI2飽

5、和溶液中飽和溶液中Pb2+的濃度為：的濃度為： 從而求出從而求出Ksp(PbI2) = 4 c3Pb2+ = 1、離子交換柱離子交換柱1支支 溴化百里酚藍：變色范圍溴化百里酚藍：變色范圍6.0-7.6，變化由黃色經綠色到藍色，變化由黃色經綠色到藍色 強酸型離子交換樹脂，強酸型離子交換樹脂，NaOH標準溶液標準溶液 錐型瓶錐型瓶 250 mL，移液管，漏斗，移液管，漏斗三、儀器試劑1、PbI2飽和溶液制備（實驗室提供）飽和溶液制備（實驗室提供）2、裝柱：、裝柱： 1）事先浸泡（蒸餾水）事先浸泡（蒸餾水24-48h） 2）玻璃棉塞?。┎Ａ奕?3）同蒸餾水一同加入，）同蒸餾水一同加入，10-12

6、cm填量，液面始終填量，液面始終高于樹脂，不然會失效！高于樹脂，不然會失效！ 特點：緊密，不留氣泡！特點：緊密，不留氣泡！四、實驗內容 3、轉型（已完成）、轉型（已完成） 將鈉型變成氫型：將鈉型變成氫型： 向交換柱中加入向交換柱中加入100 mL1.0 molL-1 HNO3溶液，以溶液，以30-40滴滴/min的流速通過交換柱，待柱中液面降至的流速通過交換柱，待柱中液面降至距樹脂表面約距樹脂表面約l cm時，用去離子水淋洗樹脂直到流時，用去離子水淋洗樹脂直到流出液用出液用pH試紙檢驗呈中性。試紙檢驗呈中性。四、實驗內容4、交換和洗滌交換和洗滌(洗滌時用水不可過多，否則洗滌時用水不可過多，否則

7、250mL錐錐形瓶過滿不宜滴定形瓶過滿不宜滴定) 1）干凈、干燥錐型瓶，漏斗、玻棒、必須干凈干）干凈、干燥錐型瓶，漏斗、玻棒、必須干凈干燥，過濾飽和燥，過濾飽和PbI2溶液至燒杯。溶液至燒杯。 2）記錄溫度）記錄溫度-移液管移液管25 mL-完全轉移，完全轉移， 3）250 mL錐型瓶接，完全流出錐型瓶接，完全流出-用蒸餾水洗至中用蒸餾水洗至中性，控制性，控制1d/3s 4）洗滌液一并收入錐形瓶，流出液不要損失）洗滌液一并收入錐形瓶，流出液不要損失 5）及時補水，不要流空）及時補水，不要流空四、實驗內容5、滴定滴定 向錐形瓶中加入溴化百里酚藍向錐形瓶中加入溴化百里酚藍1-2滴，用已知濃度滴，用

8、已知濃度的的NaOH溶液滴定至溶液顏色由黃色變成鮮艷的藍溶液滴定至溶液顏色由黃色變成鮮艷的藍色即可（色即可（pH = 6.5-7）。記錄）。記錄NaOH的體積的體積 (V2)6、離子交換樹脂的后處理離子交換樹脂的后處理 用過的離子交換樹脂，經蒸餾水洗滌后，再用用過的離子交換樹脂，經蒸餾水洗滌后，再用1 molL1硝酸約硝酸約100 mL淋洗。然后用蒸餾水洗滌至淋洗。然后用蒸餾水洗滌至流出液為中性后流出液為中性后pH=6-7 ，即可重復使用。，即可重復使用。四、實驗內容數(shù)據處理數(shù)據處理 氯化鉛飽和溶液的溫度氯化鉛飽和溶液的溫度() 通過交換柱的氯化鉛飽和溶液的體積通過交換柱的氯化鉛飽和溶液的體積(mL) NaOH標準溶液的濃度標準溶液的濃度(molL1) 消耗消耗NaOH標準溶液的體積標準溶液的體積(mL) 流出液中流出液中H+的量的量(mol) 飽和溶液中飽和溶液中Pb2+的濃度的濃度(molL1) 碘化鉛的碘化鉛的Ksp 本實驗測定本實驗測定Ksp值數(shù)量級為值數(shù)量級為1