滴定法测氢氧化钙的溶度积
把过量氢氧化钙与水振荡、过滤，用盐酸滴定溶解的氢氧根。由浓度算出的溶度积约是表中 Ksp 的五倍：实验台逐步说明离子对和活度系数怎样把它拉回 6.5 × 10⁻⁶，以及为什么在 CaCl₂ 中同离子效应比“Ksp 不变”的预言弱。
实验目的 用酸碱滴定测定 Ca(OH)₂ 的溶解度和浓度积，并解释它与热力学 Ksp 的差别。
操作步骤
- 选择饱和溶液：纯水中或 0.0500 M CaCl₂ 中。锥形瓶里是 25.00 mL 滤液和 2 滴酚酞，滴定管装 0.0500 M HCl。
- 先每次加 1.00 mL，直到粉红色很快褪去；再逐滴加入，直到粉红色刚好消失。
- 计算 [OH⁻] = c(HCl)·V ÷ 25.00 mL，再求 [Ca²⁺] 和 [Ca²⁺][OH⁻]²，在实验台上核对。
- 看离子对和活度怎样把你的浓度积降到表中的 Ksp；再换成 0.0500 M CaCl₂ 中的饱和溶液，比较两次结果。
注意观察
- 纯水中约需 20.5 mL 酸：[OH⁻] = 0.0410 M，溶解度 20.5 mmol/kg（Johnston 和 Grove 在 25 °C 测得 19.8 mmol/kg）。
- 4s³ = 3.4 × 10⁻⁵，约是表中 6.5 × 10⁻⁶ 的五倍：约 21 % 的钙以 CaOH⁺ 离子对存在，而离子强度约 0.05 时 γ(Ca²⁺) ≈ 0.45、γ(OH⁻) ≈ 0.82。
- 在 0.0500 M CaCl₂ 中溶解度只降到 16.3 mmol/kg，而不是“浓度积不变”所预言的约 12 mmol/kg：多出的离子降低了活度系数（盐效应），也结合了更多的 CaOH⁺。
真实实验室
- 氢氧化钙溶液会吸收空气中的 CO₂，析出 CaCO₃，使氢氧根偏低：用煮沸过的蒸馏水，瓶口塞紧，过滤后尽快滴定。
- 振荡足够长的时间（至少 30 分钟）再用干燥滤纸过滤，弃去最初几毫升滤液；穿过滤纸的固体也会被滴定。
- 氢氧化钙的溶解放热，温度越高溶解得越少（0 °C 每 100 g 水 0.189 g，100 °C 只有 0.066 g）：保持在 25 °C。
- 碱液和盐酸都有腐蚀性：戴护目镜。