### 库仑滴定法标定Na₂S₂O₃溶液浓度的相关知识点
#### 一、库仑滴定法概述
##### 1. 定义
库仑滴定法是一种利用电解产生的物质与被测物质反应来进行定量分析的方法。这种方法基于法拉第电解定律，即通过测量电解过程中消耗的电量来间接测定被测物质的含量。
##### 2. 原理
- **基础原理**：库仑滴定法的核心在于通过精确测量电解过程中消耗的电量（以库仑计）来计算被测物质的量。这是因为通过电解产生的物质可以与被测物质发生定量反应。
- **应用范围**：广泛应用于各种标准溶液的标定，如Na₂S₂O₃、KMnO₄、KIO₃和亚砷酸等。
#### 二、实验目的与要求
- **学习目标**：
- 掌握库仑滴定和电位法指示终点的基本原理。
- 了解库仑分析仪的基本结构。
- 学习库仑滴定的基本操作技术。
#### 三、实验原理
- **传统化学分析法的问题**：传统的化学分析法通常依赖于基准物质来标定标准溶液，但是基准物质的纯度、处理过程以及滴定终点的目视判断等都会影响结果的准确性。
- **库仑滴定法的优势**：库仑滴定法通过电解产生物质与标准溶液反应来标定其浓度，因为电流和时间可以非常精确地测量，所以这种方法具有很高的准确性，避免了传统方法中的许多问题。
#### 四、实验具体原理
- **反应机制**：在H₂SO₄介质中，电解KI溶液产生的I₂与Na₂S₂O₃发生反应。
- **电极配置**：采用特定的电极配置（包括工作电极、辅助电极、指示电极和参比电极），通过测量电位变化来指示滴定终点。
- **终点判断**：当电解产生的I₂与全部的Na₂S₂O₃作用完毕后，溶液中的I₂活度增加，导致指示电极电位发生突变，从而指示终点。
#### 五、实验仪器与试剂
- **仪器**：ZDJ-5自动库仑滴定仪、电极等。
- **试剂**：H₂SO₄、KI溶液、待标定的Na₂S₂O₃溶液等。
#### 六、实验步骤
1. **电极连接**：正确连接各个电极。
2. **软件设置**：启动自动电位滴定工作站，设置参数。
3. **样品准备**：清洗电极，准备电解溶液，并加入待标定的Na₂S₂O₃溶液。
4. **自动滴定**：设置自动滴定参数，完成滴定过程，记录数据。
5. **数据处理**：计算Na₂S₂O₃溶液的浓度及其相对偏差。
#### 七、数据分析与处理
- **数据记录**：记录实验数据，包括滴定时间和终点电位等。
- **浓度计算**：根据实验数据计算Na₂S₂O₃溶液的浓度。
#### 八、思考题解析
1. **库仑滴定原理与优势**：库仑滴定法通过精确测量电解过程中消耗的电量来计算被测物质的量，相比传统化学分析法，其优势在于准确性高、受外界因素影响小。
2. **电极选择**：选择面积较大的铂片作为工作电极是为了增加反应的有效面积，提高电解效率。
3. **滴定终点指示方法对比**：“自动滴定”模式适用于未知样品的初步测定，而“预设电位”模式则更适用于已知终点电位情况下的精确实验。
4. **提高准确度的措施**：可以通过优化电极材料、改善电解液的选择、提高温度控制精度以及减少环境干扰等方式来进一步提高标定的准确度。
通过以上知识点的总结，可以看出库仑滴定法作为一种高精度的分析方法，在标准溶液的标定过程中具有重要的应用价值。
