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电势—pH曲线的测定
1 引言
实验目的：
测定Fe3+/Fe2+—EDTA体系的电势—pH图，掌握测量原理和pH计的使用方法。

实验原理：
很多氧化还原反应的发生不仅与溶液的离子强度有关，还与溶液pH有关。在一定浓度的溶液中，改变溶液的pH，同时测定电极电势和溶液的pH值，就可以得到等温、等浓度的电势—pH曲线。根据能斯特公式，在一定温度下，体系的电极电势将与溶液中氧化态和还原态浓度比值的对数呈线性关系。
Fe3+/Fe2+—EDTA体系中，不同pH条件下，其络合产物不同，电极反应不同，电极电势也不同。以Y4-代表EDTA酸根离子。pH处在一定范围时，体系的基本电极反应为FeY-+e-=FeY2-，此时体系的电极电势与溶液的pH无关。在低pH时，基本电极反应为FeY-+H++e-=FeHY-；在高pH时，基本电极反应为Fe(OH)Y2-+e-=FeY2-+OH-。在低pH和高pH时，体系的电极电势与溶液pH有关。故只要将Fe3+/Fe2+—EDTA络合体系和惰性电极相连，与参比电极组成电池，就可以测得体系的电极电势，同时用酸度计测出相应条件下的pH，就可以准确绘制出该体系的电势—pH图。
相关公式：
⑴溶液的平衡电极电势与溶液浓度关系为：
式中：cox和gox分别为氧化态的浓度和活度系数；cre和gre分别为还原态的浓度和活度系数。
⑵设为b，则pH在一定范围内时，
⑶低pH时，
⑷高pH时，
⑸25℃时，
2 实验操作
实验药品、仪器型号及测试装置示意图
酸度计、数字电压表、铂片电极、饱和甘汞电极、复合电极、磁力搅拌器、滴瓶(25ml)、碱式滴定管(50ml)、量筒(100ml)、超级恒温槽、EDTA、FeCl3•6H20、FeCl2•4H2O(实际用的是硫酸亚铁)、HCl溶液(4mol•L-1)、NaOH溶液(•L-1)
实验条件
由于对实验影响不大，温度、湿度等数据未记录。

实验操作步骤及方法要点

用两点法（2种标准缓冲溶液）对酸度计进行校正。将复合电极，甘汞电极和铂电极分别插入反应器三个孔内，反应器的夹套与恒温槽的循环水相连。体系的pH直接从pH计读数，体系的电势值从数字电压表中读取。用电磁搅拌器搅拌。

用台称称取7gEDTA，放入小烧杯中，加40ml蒸馏水，加热溶解，溶解后让EDTA溶液冷至35～45℃，转移到反应器中。 g FeSO4立即转移到反应器中。打开搅拌器的电源，调节合适的搅拌速度，注意搅拌子不要碰到电极。

调节超级恒温槽水温为25℃，并将恒温水通入反应器的恒温水套中，·dm-3NaOH直至溶液pH=8左右，此时溶液为褐红色（加碱时不要过快，以防局部生成Fe(OH)3而产生沉淀）。测定此时溶液的pH值和电势e值。
用小滴瓶，从反应器的一个小孔滴入2～3滴4mol·L-1 HCl，待搅拌半分钟，重新测定体系的pH及e值。如此，每滴加一次HCl后（），测一个pH值和e值，得出该溶液的一系列电极