仪分实验讲义(电分析)学分制应化专业

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1、实验一H3PO4的电位滴定一、实验目的掌握用电位法测定磷酸离解常数的原理和方法；观察pH突跃与酸碱指示剂变色的关系。二、实验原理在我们已学过的酸碱滴定中，都是用指示剂来指示终点的。若用电位法进行酸碱滴定，则用玻璃电极来指示溶液中H+浓度的变化。由加入滴定剂的体积和测得相应的电位值可绘制pH-V或ΔpH/ΔV-V滴定曲线，可由曲线的拐点或曲线的极大点求得滴定终点体积，从而计算被测组分的含量。还可根据滴定曲线，求算H3PO4的pKa1和pKa2。H3PO4在水溶液里的电离如下：根据式（1）：当时，即中和一半时，根据式（2）：同理，当时，由于Ka3太小，故没

2、有第三个突跃出现。三、仪器及试剂1.ZD-2型自动电位滴定计，DZ-1电位滴定装置，pH玻璃电极，饱和甘汞电极。（或pH复合电极）2.0.1000mol/LNaOH溶液，酚酞溶液（0.2%）。3.邻苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液。4.0.045mol/L-0.055mol/L左右的H3PO4溶液，甲基橙溶液（0.2%）。四、实验步骤1.ZD-2型自动电位滴定仪的使用2.H3PO4的电位滴定（1）按照仪器使用说明准备好仪器，注意玻璃电极下端球泡必须比甘汞电极稍高一些，以免玻璃膜被碰碎。用邻苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液校正仪器，校正后，校正旋钮不得再动用水冲洗电极，

3、用滤纸擦干。（2）准确吸取10.00ml的磷酸溶液于100ml烧杯中，用水稀释至20ml，加甲基橙溶液2滴（主要用于观察溶液变色时pH的突跃情况）开动搅拌器，用NaOH标准溶液滴定，开始滴定时可加1.00ml，接近化学计量点时每次加0.20mL，过化学计量点后每次加1.00ml，每加一次NaOH溶液记录一次pH值，同时观察指示剂颜色的变化。当第一个化学计量点出现后，加酚酞指示剂2滴，按上述方法继续用NaOH溶液滴定。重复上述实验1-2次。五、结果处理根据所得数据绘出pH-V和ΔpH/ΔV-V的曲线，由滴定曲线确定终点体积VNaOH，计算H3PO4的准确

4、浓度，并计算磷酸的pKa1和pKa2值并与文献值比较。思考题1.在滴定过程中，指示剂终点和电位法终点是否一致？2.在滴定之前，为什么要用邻苯二甲酸氢钾标准缓冲液定位？用硼酸钠标准缓冲液定位是否可以？实验二自来水中含氟量的测定一、实验目的1.了解离子选择性电极的结构与性能2.掌握氟离子选择性电极测定氟的原理及测试方法。二、基本原理所谓选择性电极，就是该电极具有选择性地对某一离子敏感的特性，可利用此性质测定该离子的含量，其它离子不干扰测定或影响极小。因为氟离子是电荷的传导者，所以由氟化镧单晶组成的氟离子选择性电极的敏感膜对氟离子具有高选择性。氟化镧电极的电

5、位与溶液中氟离子的活度aF-符号能斯特方程式：EF-=k-2.303RT/F×lgaF-式中k为常数,R为气体常数,T为测定时的绝对温度,F为法拉第常数(96487库).用氟离子选择性电极与饱和甘汞电极(参此电极)组成测量电池则电池电动势为E电池=ESCE-EF-=-EF-+E液接+E不对称令K=k+E液接+E不对称E电池=K+2.303RT/F×lgaF-因此,通过测量该电池电动势,可直接求出试液中氟离子的活度.如要测定氟离子的浓度,需要考虑离子强度的影响,如果控制一定离子强度,可使离子活度系数(γ)维持不变,则有E电池=K-2.303RT/Flgγ

6、CF-=K-2.303RT/FlgCF-由此通过测量电池的电极电位可直接求氟离子浓度。采用工作曲线法测定氟离子浓度，就是配制一系列已知浓度的标准氟离子溶液，分别测定其电动势，以电动势对氟离子浓度的对数值作图，可得一直线（工作曲线）。再在相同条件下测定自来水水样中氟电极电位，由工作曲线的拟合表达式可直接计算出水样中氟离子的浓度。酸度对氟电极有影响，氟化镧电极适于在pH5-6间使用，为此，需用缓冲溶液调节pH值。有些阳离子（如Al3+,Fe3+等）可用氟离子生成稳定的络合物而干扰测定、为消除这种干扰，加入络合剂柠檬酸钾等来消除这些阳离子的干扰。使用总离子强

7、度调节缓冲液（TISAB）既能控制溶液的离子强度，又可控制溶液的PH值，还可消除Al3+、Fe3+等金属离子的干扰。三、仪器和试剂1.PXS—215型离子活度计2.氟离子选择性电极、饱和甘汞电极。3.磁力搅拌器4.TISAB溶液称取58gNaCl,12g柠檬酸钠,分别溶解后转入1000ml容量瓶中,再加入57ml冰醋酸,加水至800ml，然后用NaOH溶液在pH计上调节pH到5.0-5.5左右。调好后，稀释至刻度，摇匀备用。5.0.1000mol/lNaF标准溶液准确称取分析纯NaF1.0500g，在小烧杯中溶解后转入250ml容量瓶中，稀释至刻度。6

8、.系列标准NaF溶液的配制取5个50ml容量瓶，分别加入10mTISAB溶液，移取5ml0.1