希托夫法测定离子的迁移数.doc

物理化学实验报告实验题目:希托夫法测定离子的迁移数平均室温: ℃平均气压: Kpa 同组人: 日期: 2013-3-12 一、实验目的。 。 CuSO4 溶液中 Cu2+ 和 SO42- 的迁移数。二、实验原理。当电解质溶液中通过电流时,会在两级上发生氧化和还原反应。反应物的物质的量与通电量的关系服从法拉第定律。设正、负离子的迁移数分别为: u +和u -。当通电量为 Q时有: 阳极电解质减少的物质的量/阴极电解质增加的物质的量=Q +/Q -=u +/u - 正、负离子的迁移电量与迁移速度成正比。通过溶液的总电量 Q 等于正负离子的电量之和。即: Q= Q ++Q -t +=Q +/Q=t -=Q -/Q 在溶液中间浓度不变的条件下,分析通电前原溶液通电后阳极区溶液的浓度, 比较等重量溶剂所含 MA 的量,可计算出通电后迁移出阳极区的 MA 的量。通过溶液总电量 Q由串联电路中的电量计测定。可以算出 t +和t -。 n 迁=n 电+n 后-n 原三、仪器与试剂迁移数管 1支; 铜电量计 1套; 直流稳压电源 1台滑线电阻 1台; 移液管 2支; 滴定管 1支 KI溶液(10﹪)淀粉指示剂( ﹪)硫代硫酸钠溶液( ) HAc 溶液( 1 mol/L ) HNO 3 (.) 硫酸铜溶液( ) 四、主要实验步骤。 1. 清洗迁移数管,注意活塞是否漏水。用少量硫酸铜溶液( )淌洗两次,将该溶液充满迁移数管。 2. 用铜电量计测定通过溶液的电量。阴极和阳极皆为铜片,实验前将阴极铜片用细砂纸磨光,再用稀硝酸浸洗,然后用蒸馏水洗净,晾干并称其重量( m1 )。 3. 接通电源,调节变压器使阴极铜片上的电流密度为 10~15mA/cm2 ,通电 90 分钟后切断电源。取出铜电量计中部铜片用蒸馏水洗净,取出晾干并称其重量( m2 )。 4. 将迁移管中的溶液分别缓慢放入已称量的锥形瓶中,再称其各瓶的重量,然后计算各溶液的净重。 5. 取部分溶液(约20g)进行滴定,加入 10%KI 溶液 10 mL ,1 -1 乙酸溶液10 mL ,用标准硫代硫酸钠溶液滴定,滴至淡黄色,加入 1 mL %淀粉,在滴至蓝紫色消失。五、数据处理与结果讨论。表1 m 反应前铜电极(g)硫酸铜溶液 mol/L m 电解后铜电极(g)m 铜增加(g) 表2 注:硫代硫酸钠溶液的浓度( ) 电解后各极总溶液质量(g) 滴定时硫酸铜溶液的质量(g) 滴定时硫代硫酸钠的体积(mL ) 阳极: 阴极: 中间: n 电=(m Cu/ Mcu )×2= () ×2= × 10 -3 (mol) 中间区硫酸铜溶质的质量 m 质=( (V Na2S2O3 ×C Na2S2O3 ) 中间×M CuSO4 )/100