化学平衡常数及分配系数的测定

1、化学平衡常数及分配系数的测定1,简述测定反应 KI+I2=KI3的平衡常数的基本原理。答：在恒温下，碘（I2）溶在含有碘离子（I-）的溶液中，大部分成为络离子（6），并存在下列平衡:式中：&c,丫分别为活度，浓度和活度系数。由于在同一溶液中，离子强度相同（I-与 I3-电价相同）。由德拜-休克尔公式：计算可知，活度系数ccIKa-JCICI2为了测定平衡常数，应在不干扰动态平衡的条件下测定平衡组成。在本实验中，当达到上述平衡时，若用硫代硫酸钠标准液来滴定溶液中的 I2浓度，则会随着 I2的消耗，平衡将向左端移动，使 I3继续分解，因而最终只能测得溶液中I2和 I3-的总量。其平衡常数表

2、达式为:IcCIIK K333aII2clG2II2Igi0.509Z：(3)I3(4)E77-1 碘在水利四氯 0 碳二的平衡在水溶液中,I2浓度很小I2(5)一定温度下,故得:(6)，-瓜1溶液是,.I一fI，：ECL层二I_2/2.I22S2O32S4O6、为了解决这个问题，可在上述溶液中加入四氯化碳（CCI4）,然后充分震荡（I-和 13-不溶于 CC4）,当温度一定时，上述化学平衡及 I2在四氯化碳层和水层的分配平衡同时建立，如图 1 所示。首先测出I2在 H2O 及 CCI4层中的分配系数Kd,待平衡后再测出 I2在 CC4中的浓度， 根据分配系数，可算出 I2在 KI 水溶液中的

3、浓度。再取上层水溶液分析，得到 I2和 I3-的总量。CI2CI37K层,冰层二家平衡（7）由于在溶液中 I-总量不变，固有：CI,初始。平衡;噎平衡（9）因此，将平衡后各物质的浓度代入式（7）就可求出此温度下的平衡常数Kc。2 .在 KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中，所用的碘量瓶和锥形瓶哪些需要干燥？哪些不需要干燥？为什么？答：配置 2 号液的碘量瓶需要干燥，配置 1 号液的碘量瓶和锥形瓶不需要干燥。 因为 2 号液是用来测定平衡浓度的， 平衡时/I-的浓度是用公式CI,初JCI3,平衡=CI,平衡求得，初始的 KI 浓度必须准确已知，所以必须干燥。1 号液是用来测I2在 H2O 及

4、 CC4层中的分配系数Kd,分配系数与浓度无关， 锥形瓶是滴定用的，滴定的是 I2的总的物质的量，与浓度无关，因此不需干燥。3 .在 KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中，配制 1、2 号溶液的目的何在？答：配置 1 号液是用来测 I2在 H2O 及 CC4层中的分配系数Kd,配置 2 号液是用来测定反应 KI+I2=KI3达平衡时各物质的平衡浓度的。4 .在 KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中， 滴定 CC4层样品时， 为什么要先加KI 水溶液？答：硫代硫酸钠标准液与溶液中 I2的反应是在水层中进行，滴定 CC4层样品的 I2时，先加 KI 水溶液是为了加快 CC4层中的 I2借助

5、于反应 KI+I2=KI3提取到水层中，有利于 Na2s2。3滴定的顺利进行。5 .在 KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中， 配制的 1、 2 号溶液是否需要恒温？为什么？答：需要恒温，因为分配系数Kd和反应平衡常数均与温度有关，定温下为定值。6 .在 KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中，1、2 号溶液达平衡后能否拿到恒温梢外取样？为什么？答：不能，因为反应平衡常数与温度有关，温度改变，平衡会发生移动。7 .在化学平衡常数及分配系数的测定实验中， 如何通过平衡常数求得 I3-的解离始。答：测出两个反应温度下的的平衡常数，再由下式可计算的 I3解离始。8 .在化学平衡常数及分配系数的

6、测定实验中，为什么应严格控制恒温？如何控制？/答：因为分配系数Kd和反应平衡常数均与温度有关，定温下为定值。所以应严格控制恒温。所配置溶液放在恒温水浴中恒温。9 .在 KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中，需要直接测得哪些实验数据？如何测得？答：配制的 1、2 号溶液达平衡后，用硫代硫酸钠标准液来滴定两溶液中的水层和四氯化碳层 I2浓度所消耗的硫代硫酸钠标准液的体积。用标准 Na2s2。3溶液滴定碘时， 先要滴定至淡黄色再加淀粉溶液滴至水层淀粉指示剂的蓝色消失。取 CC4层样品时勿使水层进入移液管中，为此用洗耳球使移液管尖鼓气情况下穿过水层插入 CC4层中取样。在滴定 CCl4层样品的 I

7、2时，应加入 L 的 KI 水溶液以加快 CC4层中的I2借助于反应 KI+I2=KI3提取到水层中，这样有利于 Na2s2O3滴定的顺利进行，滴定时要充分摇荡，细心地滴至水层淀粉/指示剂的蓝色消失，四氯化碳层不再现红色。滴定后的和末用完的 CC4皆应倒人回收瓶中。10 .在 KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中，如何求得反应达平衡时I2、I-、I3-的浓度？答：为了测定平衡常数，应在不干扰动态平衡的条件下测定平衡组成。在本实验中，当达到上述平衡时，若用硫代硫酸钠标准液来滴定溶液中的 I2浓度，则会随着 I2的消耗，平衡将向左端移动，使 I3-继曳运lnT2T1KIKcT2续分解，因而最终

8、只能测得溶液中 I2和 I3-的总量。_2/2.I22S2O32S4O6、为了解决这个问题，可在上述溶液中加入四氯化碳(CCI4),然后充分震荡(I-和 13-不溶于 CC4),当温度一定时，上述化学平衡及 I2在四氯化碳层和水层的分配平衡同时建立，如图 1 所示。首先测出 I2在 H2O 及 CCI4层中的分配系数Kd,待平衡后再测出 I2在 CC4中的浓度，根据分配系数，可算出 I2在 KI 水溶液中的浓度。再取上层水溶液分析，得到 I2和 I3-的总量。CI2CI37K层,冰层二家平衡(7)由于在溶液中 I-总量不变，固有：CI,初始。平衡;噎平衡(9)因此，将平衡后各物质的浓度代入式(

9、6)就可求出此温度下的平衡常数Kc。ccIKa-Kc(6)CIcI211 .在 KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中，若吸 CC4层样品时混进水层对结果有何影响？答：吸 CCI4层样品时混进水层会造成 CC4层碘的浓度有误差。12 .在化学平衡常数及分配系数的测定实验中,，吸取 CCI4层样品为什么要用洗耳球使移液管尖鼓气情况下穿过水层？答：防止水层进入移液管中而引起实验误差。13 .装好溶液后的碘量瓶为什么要立即塞紧磨口塞？答：因为碘和四氯化碳易挥发，故立即塞紧磨口塞是为了防止碘和 CC4挥发。14 .在 KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中，每隔 10min 震荡一次的目的何在，若

10、震荡时间不够有何影响？/答：每隔 10min 振荡一次是为了加快分配平衡的到达。若振荡时间不够，没有到达分配平衡，会导致实验结果有误差。15 .在 KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中， 滴定过程中哪些要用微量管？哪些要用 25mL 滴定管？为什么？答： 滴定 1 号液 25ml 水层样品和 2 号液 5mlCCl4层时要用微量管,滴定 1号液 5mlCCl4层和 2 号液 25ml 水层样品时用 25ml 滴定管。因为滴定 1 号液25ml 水层样品和 2 号液 5mlCCl4层时所需硫代硫酸钠体积少，用微量管可以减少滴定误差；而滴定 1 号液 5mlCCl4层和 2 号液 25ml 水层样品时硫代硫酸钠所用体积则较多，即要用容量大的滴定管。16 .在化学平衡常数及分配系数的测定实验中，若温度控制误差超1C,有何影响？答：化学平衡常数及分配系数对温度的影响较为灵敏，若温度控制误差超1C,会导致较大的实验误差。/17 .在化学平衡常数及分配系数的测定实验中，在配置系统溶液时，是否需要精确量取，为什么?/答：不需要精确量取。因为最终所需的各浓度都用硫代硫酸钠精确滴定出来，配置系统溶液的多少，不会影响化学平衡常数及分配系数。但至少应能保证实验分析用量。18 .在化学平衡常数及分配系数的测定实验