第二章　实验内容

Ⅰ电分析化学实验

实验1　电位滴定分析乙酸含量和解离常数的测定

一、实验目的

1.学习电位滴定的基本原理和操作技术。

2.运用pH-V曲线和（ΔpH/ΔV）。-V曲线与二阶微商法确定滴定终点。

3.学习测定弱酸解离常数的方法。

二、实验原理

乙酸CH₃COOH（俗称醋酸，HAc）为一元弱酸，其pK_a=4.74，当以碱标准溶液滴定乙酸试液时，在化学计量点附近可以观测到pH值的突跃。

以玻璃电极与饱和甘汞电极插入试液即组成如下的工作电池：

该工作电池的电动势在酸度计上反映出来，并表示为滴定过程中的pH值，记录加入标准碱溶液的体积V和相应被滴定溶液的pH值，然后由pH-V曲线或（ΔpH/ΔV）-V曲线求得终点时消耗的碱标准溶液的体积，也可用二阶微商法，于Δ²pH/ΔV²=0处确定终点。根据碱标准溶液的浓度、消耗的体积和试液的体积，即可求得试液中乙酸的浓度或含量。

根据乙酸的解离平衡

HAcH⁺+A

其解离常数为

当滴定分数为50%时，［Ac^-］=［HAc］，此时K_a=［H⁺］，即pK_a=pH。因此在滴定分数为50%处的pH值，即为乙酸的pK_a值。

三、仪器和试剂

仪器：电位滴定仪（见图1）；磁搅拌器。

试剂：1.000mol·L^-1草酸标准溶液；0.1mol·L^-1NaOH标准溶液（浓度待标定）；乙酸试液（浓度约0.1mol·L^-1）；0.05mol·L^-1邻苯二甲酸氢钾溶液，pH=4.00（20℃）；0.05mol·L^-1Na₂HPO₄+0.05mol·L^-1KH₂PO₄混合溶液，pH=6.88（20℃）。

四、实验步骤

1.仪器预热及标定

加入不同浓度的HAc，用NaOH滴定。记录反应过程中电位的变化。

2.滴定及pH值测量

将玻璃电极和甘汞电极插入溶液中，记录pH值变化，再绘制pH值和体积的曲线。计算dpH/dV-V，以及d²pH/dV²-V变化，找出拐点。NaOH滴定HAc的电位滴定曲线如图2所示。

五、数据处理

1.记录HAc的pH值随体积的变化。

2.计算HAc的解离平衡常数K_a。

六、思考题

1.电位滴定与化学分析中的酸碱滴定相比，有何优点？有何缺点？

2.电位滴定中为何不用加入指示剂，如何判断终点？