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实验教学
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| 改进的希托夫法测定氯化钾水溶液的离子迁移数 |
| 蒋书涵, 张欣桐, 刘馨, 陈雅轩, 张人杰* |
| 山东大学化学与化工学院 山东济南 250100 |
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| Determination of Ion Transference Number of KCl Aqueous Solution by Improved Hittorf’s Method |
| JIANG Shu-Han, ZHANG Xin-Tong, LIU Xin, CHEN Ya-Xuan, ZHANG Ren-Jie* |
| School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Jinan 250100, China |
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摘要：确认KCl水溶液的阴、阳离子迁移数接近,在物理化学教学方面具有重要意义,但教材并未提及测定方法。本实验设计基于国内大多物理化学实验室皆有的希托夫法实验装置,简单易行,无环境污染。然而若仅使用KCl溶液,则存在阳极区发生Cl-被氧化析出剧毒Cl2的环保和安全问题。对此,根据电化学氧化过程中需在电解质/电极界面失去电子的特征提出了一种双液系升级版希托夫法实验装置,即在阳极区通过盐桥串联KOH溶液,KOH溶液与阳极接触,阳极区的反应转化为OH-在电解质/电极界面失去电子被氧化析出O2。同时结合与物理化学实验难溶盐溶度积相关的莫尔法,通过沉淀滴定得到阴极区Cl-浓度的变化,计算得到Cl-、K+迁移数分别为0.500、0.500,验证了2者导电能力接近。本实验既是对希托夫法测定离子迁移数实验的创新,也有助于深入理解饱和KCl溶液作为盐桥和饱和甘汞参比电极工作溶液的原理,并拓宽了盐桥应用场景;还激发学生灵活运用电子传递、离子迁移、溶度积和沉淀滴定等知识进行实验设计以及自我解惑答疑的兴趣;因而,在广度和深度方面皆有助于提升物理化学实验教学水平。
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| 关键词： 希托夫法,
电子传递,
迁移数,
盐桥,
氯离子浓度,
饱和KCl水溶液,
沉淀滴定
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收稿日期: 2025-07-24
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通讯作者:
*E-mail: zhrj@sdu.edu.cn
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| 引用本文: |
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蒋书涵, 张欣桐, 刘馨, 陈雅轩, 张人杰. 改进的希托夫法测定氯化钾水溶液的离子迁移数[J]. 化学教育（中英文）, 2026, 47(4): 62-68
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