南化化檢驗(yàn)工培訓(xùn)⑥氧化還原滴定法

1、項(xiàng)目5 氧化還原滴定法5.1 氧化還原滴定概述5.1.1 氧化還原滴定法分類 分類及命名依據(jù)：滴定劑（氧化劑）高錳酸鉀法 重鉻酸鉀法 碘量法 5.1.2氧化還原滴定反應(yīng)的條件（1）反應(yīng)定量進(jìn)行完全 （2）反應(yīng)速度快加快反應(yīng)速度的措施：增大反應(yīng)物的濃度，加熱，加入催化劑。（3）有簡便的方法確定化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（指示劑法，儀器分析方法）5.1.3 氧化還原反應(yīng)完成的程度及其判斷（1）條件電極電位（）是在給定實(shí)驗(yàn)條件下，氧化態(tài)和還原態(tài)的總濃度均為1mol/L或它們的濃度比為1時(shí)的實(shí)際電極電位。（2）條件電極電位的作用應(yīng)用條件電極電位比用標(biāo)準(zhǔn)電極電位更能準(zhǔn)確地判斷氧化還原反應(yīng)的方向、次序和反應(yīng)的完全程度。（

2、3）氧化還原反應(yīng)完成的程度及其判斷【問題】氧化還原滴定中如何判斷氧化還原反應(yīng)完成的程度？5.1.4 影響氧化還原反應(yīng)速率的因素（1）反應(yīng)物濃度（加入過量的KI，增大溶液酸度）【問題】加入過量KI的目的是什么？ （2）反應(yīng)溫度（3）催化劑Mn2+（自身催化劑）【問題】氧化還原滴定中高錳酸鉀的作用有哪些？5.2 氧化還原滴定基本原理5.2.1 氧化還原滴定曲線（1）氧化還原滴定曲線【示例】 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前溶液電極電位（以被滴定物質(zhì)的電位表示溶液電位） Er=-0.1%時(shí) 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)溶液電極電位 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后溶液電極電位（以滴定劑的電位表示溶液電位） Er= + 0.1% 時(shí) （2）滴定突躍及化學(xué)計(jì)

3、量點(diǎn)時(shí)溶液電極電位通式 滴定突躍【問題】重鉻酸鉀法中選擇指示劑的依據(jù)是什么？ 選擇指示劑的依據(jù) 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)溶液電極電位 選擇指示劑的依據(jù) 影響滴定突躍范圍大小的主要因素兩電對條件電極電位的差值。5.2.2 氧化還原滴定指示劑【問題】KMnO4屬于哪類指示劑？適用于何種方法？（1）自身指示劑KMnO4 標(biāo)準(zhǔn)溶液或被測物質(zhì)本身作為指示劑。要求：顯色靈敏。 2 MnO4-K2Cr2O7、I2等物質(zhì)顏色很深，但顯色不靈敏，不能作為自身指示劑。（2）專屬指示劑淀粉【問題】淀粉屬于哪類指示劑？適用于何種方法？ 能與被測物質(zhì)或滴定劑反應(yīng)生成特殊顏色化合物的試劑。 I2 + 淀粉 I2淀粉 （藍(lán)色的吸附化合

4、物） Cu2+ I2 淀粉I2 （3）氧化還原指示劑 變色原理 一種顏色 另一種顏色 變色范圍【問題】氧化還原指示劑與酸堿指示劑的變色范圍有何異同？ 變色點(diǎn) 變色點(diǎn) 選擇原則【問題】如何選擇最佳的氧化還原指示劑？ 指示劑的變色范圍應(yīng)處于滴定系統(tǒng)的電位突躍范圍內(nèi)。二苯胺磺酸鈉：=0.85V n=2 變色范圍 0.820.88V 選擇最佳指示劑的條件與越接近越好，指示劑顏色變化明顯。表5-8 常用氧化還原指示劑指示劑/V顏 色 變 化H+=1mol/L氧化型還原型次甲基藍(lán)0.36藍(lán)色無色二苯胺0.76紫色無色二苯胺磺酸鈉0.85紅紫色無色鄰苯氨基苯甲酸0.89紅紫色無色鄰二氮雜菲亞鐵1.06淺藍(lán)色

5、無色硝基鄰二氮雜菲亞鐵1.25淺藍(lán)色紫紅色5.3氧化還原滴定法的應(yīng)用5.3.1 高錳酸鉀法1方法概述（1）溶液酸度 強(qiáng)酸性 MnO4- 中性、弱酸性、弱堿性： MnO4- MnO2 強(qiáng)堿性： MnO4- MnO42- 結(jié)論 強(qiáng)酸性條件下測定無機(jī)物，調(diào)節(jié)溶液酸度常用硫酸溶液；用鹽酸調(diào)節(jié)溶液酸度測定鐵時(shí)，需加入MnSO4；不可用HNO3調(diào)節(jié)溶液酸度。 強(qiáng)堿性條件下測定有機(jī)物（可提高反應(yīng)速度）。調(diào)節(jié)溶液酸度常用NaOH或KOH溶液。（2）指示劑KMnO4（自身指示劑）（3）高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備【問題】應(yīng)用何種方法制備高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液？KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制步驟（0.02mol/L，500mL）K

6、MnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液配制中的計(jì)算【問題】KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液配制中，如何計(jì)算所需KMnO4的質(zhì)量？KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定u 標(biāo)定原理 【問題】KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定中，如何計(jì)算KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度？【問題】KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定中，如何控制溶液的溫度？u 標(biāo)定數(shù)據(jù)記錄標(biāo)定次數(shù)1234m(Na2C2O4)質(zhì)量/gV初(KMnO4)/mLV終(KMnO4)/mLV消耗(KMnO4)/mL溫度/V溫校/mLV體校/mLV實(shí)/mLV空白/mLc(KMnO4)/(mol/L)( KMnO4)/(mol/L)R（極差）R%（）綠礬中FeSO47H2O含量的測定u 測定步驟u 測定原理滴定反應(yīng) MnO4

7、-+5Fe2+8H+Mn2+ 5Fe3+4H2Ou 數(shù)據(jù)記錄測定次數(shù)123傾樣前 試樣+稱量瓶質(zhì)量 / g傾樣后 試樣+稱量瓶質(zhì)量 / gm(試樣) /gV初(KMnO4)/mLV終(KMnO4)/mLV消耗(KMnO4)/mL溫度/V溫校/mLV體校/mLV實(shí)/mLV空白/mLc( KMnO4)/(mol/L)(FeSO47H2O)(FeSO47H2O)R（極差）R%（） （4）高錳酸鉀法及其應(yīng)用 直接滴定法測定還原劑H2O2、Fe2+、As（）、Sb（）、NO2-、C2O42- 。 返滴定法測定氧化劑MnO2、PbO2、Pb3O4、Cr2O72-、ClO3-、?！臼纠寇涘i礦中MnO2的測

8、定 間接滴定法測定能與還原劑定量反應(yīng)的物質(zhì)Ca2+、Sr2+、Ba2+、Cd2+、Zn2+、Hg2+。5.3.2 重鉻酸鉀法1方法簡介【問題】重鉻酸鉀法的酸度條件是什么？可用何種試劑調(diào)節(jié)溶液酸度？HCl強(qiáng)酸性 Cr2O72- + 14H+ + 6e2Cr3+ + 7H20 1.33V2重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備直接配制法【問題】重鉻酸鉀的標(biāo)準(zhǔn)溶液是什么？如何配制？K2Cr207能得到高純度， K2Cr207溶液非常穩(wěn)定，濃度長期不變化，可直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。3重鉻酸鉀法的應(yīng)用（1）鐵礦石中全鐵的分析 氯化亞錫-氯化汞-重鉻酸鉀法l 測定原理 l 測定步驟 無汞測鐵法（2）水中化學(xué)耗氧量的測定【問題】

9、最常用的水中化學(xué)耗氧量的測定方法是什么？化學(xué)耗氧量chemi-oxygen demand COD1L水中的還原性物質(zhì)（無機(jī)物或有機(jī)物），在一定條件下被氧化時(shí)消耗的氧化劑（KMnO4，K2Cr2O7）所相當(dāng)?shù)难醯牧浚∣，mg/L）。還原性物質(zhì)有機(jī)物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽和硫化物等。反映水體被還原性物質(zhì)污染的主要指標(biāo)?；瘜W(xué)耗氧量作為有機(jī)物污染程度的指標(biāo)，是環(huán)境監(jiān)測的主要項(xiàng)目之一。 KMnO4法 K2Cr2O7法5.3.3 碘量法1概述（1）基本反應(yīng) （2）直接碘量法 利用碘的氧化性進(jìn)行的氧化還原滴定方法。 應(yīng)用（測定較的強(qiáng)還原劑）如S2-、SO32-、S2O32-、As2O3、Sn2+、維生素C 標(biāo)準(zhǔn)

10、溶液：I2 指示劑淀粉【示例】維生素C的測定（3）間接碘量法【問題】間接碘量法的標(biāo)準(zhǔn)溶液是什么？配制方法是什么？標(biāo)定該溶液最常用的基準(zhǔn)物質(zhì)是什么？標(biāo)定中的滴定反應(yīng)是什么？所用指示劑是什么？標(biāo)定中間接反應(yīng)和滴定反應(yīng)的酸度條件各是什么？ 定義 利用碘離子的還原性進(jìn)行的氧化還原滴定方法。 標(biāo)準(zhǔn)溶液 Na2S2O3間接配制滴定反應(yīng) 指示劑 淀粉 應(yīng)用測定氧化劑如Cr2O72-、Cu2+、IO3-、BrO3-、AsO43-、SbO43-、ClO-、NO2-、H2O2、甲醛、丙酮、葡萄糖、硫脲 。 滴定條件 l 溶液的酸度結(jié)論 間接碘量法的酸度條件：中性或弱酸性【問題】間接碘量法誤差的主要來源是什么？減免的措施是什么？l 防止I2的揮發(fā)和I-氧化的措施 碘量法誤差的主要來源：I2的揮發(fā)和I-的氧化。加入過量的KI（比理論量大23倍）。 析出的I2立即用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。室溫條件下用碘量瓶滴定。 滴定過程中不要過度搖動(dòng)。 氧化劑試液中加入KI后要避免光線照射。2應(yīng)用示例（1）Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制（間接配制法）Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液配制步驟 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液配制計(jì)算m（Na2S2O35H2O）=cVM（Na2S2O35H2O） （2）Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液