实验一电位-ph图绘制

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1、实验一电位-pH图绘制一实验目的现代湿法冶金己广泛使用4)-pH图来分析物质在水溶液中的稳定性即各类反应的热力学平衡条件，如己知金属-水系4>-pH图，可以找出浸出与净化沉淀此种金属的电位和pH值的控制范围。通过对Fe-H20中不同pH值对应的电位测定，绘制出Fe-H20系4>-pH图，从而加深对溶液中pH与氧化还原电位的了解以及有关*-pH图的理论知识的理解。二实验原理本实验以Fe-H20系为例，其三类反应具体平衡条件如下：一类反应(只有电子得失)：Fe3++e=Fe2+(1-1)?G0??17780(cal)?l?l??10?l?0.0591lgaa

2、Fe3?Fe2??GO??ZF?O?10?l??(?17780)?0.77(V)?l-10=-(-17780)/(lx23060)=0.77(V)3?2?4)1-1=O.77(V)Fe2++2e=Fe(1-2)?G0?20300(cal)?l?2??10?2?lgaFe22?同理得?10?2??0.44(V)当温度T?298，aFe2??lJ^-?l?2??0.44(V)二类反应(无电子得失，有H?参与反应)Fe(OH)3?3H??Fe3??3H2O(2?1)?G298??6590(cal)?GpH20?l???3?06590?1.61当T?298K,a

3、Fe?l,得lpH2?l?pH20?l?lgaFe3??pH2?l?1.61Fe(OH)2?2H??Fe2??2H2O(2?2)?G0??18110(cal)同理得，pH20?2?6.64pH2?2?6.64三类反应（既有电子得失，又有H?参与反应）Fe(OH)3?3H??e?Fe2??3H2O(3?l)0?G298??24370(cal)得?30?l?1.057(V),当T?298K,aFe?l,得2?0.0591?3?l?1.057?0.0591?31pH?llgl?1.057?0.177pHFe(OH)2?2H??2e?Fe?2H2O(3?2)0?

4、G298?2170(V)得？30?2??0.047(V),当T?298K?3?2??0.047?0.0591pHFe(OH)3?H??e?Fe(OH)2?H2O(3?3)0?G298??6250(V)?30?3?0.271(V)?3?3?0.271?0.0591pH由于在水溶液中进行氧化?还原反应，故有，氢电极反应:2H??2e?H2?当T?298K,PH?latm时2?H??0.0591pH2102?2H??2e?H20?O?1.229?0.0591pH2根裾以上Fe-H20系七个平衡成，可作出该系的pH图.三实验方法本实验用Fe2（SO4）3•6H2

5、O和FeS04•7H2O试剂配成[Fe3+]=[Fe2+]=0.01mol/L的溶液，加入H2SO4和NaOH改变溶液的pH,用pH计测定溶液的pH值,同时用电位差计测定相应的电位值，便可绘出＜1）一pH图。但必须指出，由于平衡式（1-2）和（3-2）均在H20析出H2的平衡线之下，所以在本实验条件下，无法测得上述两反应的4）和pH值。因而无法绘制出这两条直线，又由于溶液屮Fe3+和Fe2+活度不等于1，故实测曲线与理论曲线之间存在一定的偏差。四实验仪器及试剂1、实验仪器pH计、电位差计2、试剂Fe2（SO4）3•6H2O（分析纯）、FeSO4•7H2O

6、（分析纯）、H2SO4（分析纯）、NaOH（分析纯）五实验步骤1.溶液的配制:准确称取0.381gFe2（SO4）3•6H2O及0.417gFeSO4•7H2O于200ml的烧杯屮，加蒸馏水150ml溶解；1.连接仪器，检查线路连接是否正确，如不正确及时更改；2.测量PH值冲洗电极后用滤纸吸干，放到待测溶液中，加H2SO4若干滴，使溶液PH=0.5o3.测量电位值4.然后加入适量的碱NaOH,使PH值递增，按上述操作在PH为0.5〜10范围内，测定相应的PH值和电位值，约10〜15对数据，然后进行实验数据处理，实验进行完毕，整理实验仪器，打扫卫生。六注意

7、事项1.PH计高阻电位差计校准后，不得再旋动“定位”、“零点”、“校正”、“工作电流”旋钮。2.小心使用玻璃电极，不得用手触及电极前端小球，以免弄破。七编写实验报告1.简述实验原理，实验方案及实验装置2.实验记录1）应说明被测溶液温度及浓度；2）应提供实验数据记录，包括实验次数，相应的PH值及电位值。3.实验数据处理：小=小测+小甘式中：实际电位（伏）小测一一测得的电位；*甘——甘汞电极电位，它由下式求出廿=0.2415-7.6X10-3(t-25)式中t一一溶液溶液温度（°C）。1.绘图及分析1）根据所测得的pH、巾数据，绘制出实验条件下的局部*-pH

8、图。2）与Fe-H20系理论的-pH图进行比较。2.提出合理的意见和建议.