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第六节 常用的氧化还原滴定法. KMnO 4 法 K 2 Cr 2 O 7 法 碘量法 其他氧化还原方法. 要求: 有关电对的反应式,适用介质及反应条件,指示剂, 应用实例 ( 掌握有关的化学反应式 ) 。. 1mol/L 的 H 2 SO 4. Ce 4+ + Fe 2+ Ce 3+ + Fe 3+. 四、 其他氧化还原方法. 1 .硫酸铈法(铈量法): 利用 Ce 4+ 的强氧化性测定还原性物质. -. 铈量法的优点:.
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第六节 常用的氧化还原滴定法 • KMnO4法 • K2Cr2O7法 • 碘量法 • 其他氧化还原方法 要求:有关电对的反应式,适用介质及反应条件,指示剂,应用实例(掌握有关的化学反应式)。
1mol/L的H2SO4 Ce4+ + Fe2+ Ce3+ + Fe3+ 四、其他氧化还原方法 1.硫酸铈法(铈量法):利用Ce4+的强氧化性测定还原性物质 - 铈量法的优点: (1)固体试剂Ce(SO4)2.(NH4)2SO4.2H2O易于提纯,可作为基准物质直接配置铈的标准溶液而不必标定。
(2) Ce(SO4)2标准溶液非常稳定,可长期放置。当加热时,它也是稳定的,因此有利于测定在室温下不易被氧化的有机化合物。 (3)可在HCl介质中用Ce4+滴定Fe2+。 Ce4+虽然能氧化Fe2+ ,但反应速率很慢;滴定时Ce4+先与Fe2+,反应完全后才慢慢与Cl-反应。 (4) Ce4+还原为Ce3+是单电子反应,没有中间价态的产物生成,反应很简单,副反应少。 铈量法的缺点: 铈盐价格较贵。
2.溴酸钾法 电对反应:BrO3-+ 6e- + 6H+ Br- + H2O 配制:KBrO3易提纯,直接配制法 标定:BrO3-+ 6I- + 6H+ Br- + 3I2 +3H2O I2 + 2S2O32- 2I-+ S4O62- 淀粉作为指示剂 直接滴定:As(Ⅲ), Sn(Ⅲ), Sn(Ⅱ)等等
电对反应:Br2 + 2e- 2Br- 配制:溴液(BrO3-:Br - =1:5配制以替代) BrO3-+ 5Br -(定过量)+ 6H+ 3Br2 + 3H2O 测定:Br2(过量)+ 2I- I2 + 2Br- I2 + 2S2O32- 2I -+ S4O62- 苯酚的测定 溴酸钾法主要用于测定有机物 3.溴量法
练习 1.在盐酸溶液中用KMnO4法测Fe2+,测定结果偏高, 其主要原因是( )。 A. 滴定突跃范围小 B.酸度较低 C.由于Cl-参与反应 D.反应速度慢 2. 间接碘量法是应用较广泛的方法之一,但此方法要求溶液的酸度必须是( )。 A. 强酸性 B.强碱性 C.中性或弱酸性 D.弱碱性
练习 1.氧化还原指示剂是一类可以参与氧化还原反应,本身具有性质的物质,它们的氧化态和还原态具有的颜色 氧化还原 不同 2. 用KMnO4溶液滴定至终点后,溶液中出现的粉红色不能持久,是由于空气中的气体和灰尘都能与MnO4-缓慢作用,使溶液的粉红色消失。 还原性 I2的挥发 I-的氧化 3. 碘量法的主要误差来源是和__________
关键:找出X和T之间的化学计量关系(写出正确的化学反应式)关键:找出X和T之间的化学计量关系(写出正确的化学反应式) 第七节 氧化还原滴定结果的计算 目的:能与滴定剂反应(包括了一系列的化学反应式) 滴定剂 T 待测样 X 一系列处理
待测样 滴定剂(CV) 计算公式的推算 试样中X的质量分数:
例8-7 大桥钢梁的衬漆用红丹作填料,红丹的主要成分为Pb3O4。称取红丹试样0.1000g,加盐酸处理成溶液后,铅全部转化为Pb2+。加入K2CrO4使Pb2+沉淀为PbCrO4。将沉淀过滤、洗涤后,再溶于酸,并加入过量的KI。以淀粉为指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,用去13.00ml。求红丹中Pb3O4的质量分数。 解:此例为用间接碘量法测定Pb2+含量。有关的反应式为: Pb3O4+2Cl-+8H+=3Pb2++Cl2↑+4H2O Pb2++CrO42-=PbCrO4↓
2PbCrO4+2H+=2Pb2++Cr2O72-+H2O Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O 2S2O32-+I2=2I-+S4O62- 各物质之间的计量关系为 2Pb3O4~6Pb2+ ~6CrO42- ~3Cr2O72-~9I2 ~ 18S2O32- ∴ Pb3O4 ~ 9S2O32- 故在试样中Pb3O4的质量分数为:
例8-8 称取软锰矿试样0.5000g,加入0.7500g H2C2O4·2H2O及稀H2SO4,加热至反应完全。过量的草酸用30.00ml 0.0200mol/LKMnO4滴定至终点,求MnO2在软锰矿试样中的质量分数。 解:有关反应式为 MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2↑+2H2O 2MnO4- +5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 各物质之间的计量关系为: 5MnO2 ~5H2C2O4 ~ 2MnO4-
例8-9 取废水样100.00 mL,用硫酸酸化后,加入0.01667mol/L K2Cr2O7溶液25.00mL,使水样中的还原性物质在一定条件下完全氧化。然后用0.1000 mol/L的FeSO4标准溶液滴定剩余的Cr2O72-,用去15.00 mL。计算废水样的化学耗氧量COD。 氧化这些还原性物质所需消耗的O2的量(mg/L) 解:反应物之间的计量关系为: Cr2O72- ~ 6Fe2+~ 6e- O2~ 2H2O ~ 4e- 2Cr2O72- ~ 3O2
例8-10 称取含苯酚试样1.220g,用水溶解后全部转移至1000 mL容量瓶中定容。吸取此溶液25.00 mL,加入KBrO3浓度为0.01667mol/L 的KBrO3 +KBr标准溶液30.00 mL,再加入HCl溶液酸化并放置。待反应完全后,加入过量KI,再用0.1100 mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,耗去11.80mL。求试样中苯酚的含量。 解:此例为溴化钾法测定苯酚含量。有关反应式为: BrO3-+ 5Br -+ 6H+ =3Br2 + 3H2O C6H5OH + 3Br2 = C6H2Br3OH + 3HBr Br2+ 2I- =I2 + 2Br- I2 + 2S2O32- = 2I -+ S4O62-
各物质之间的计量关系为 BrO3-~3Br2~C6H5OH BrO3-~3Br2~3I2 ~6S2O32- BrO3-= 6S2O32- BrO3-=C6H5OH 苯酚在试样中的含量为:
例8-11 取25.00mlKI试液,加入稀HCl溶液和10.00ml0.0500mol·L-1KIO3溶液,析出的I2经煮沸挥发释出。冷却后,加入过量的KI与剩余的KIO3反应,析出的I2用0.1008mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,耗去21.14ml。试计算试液中KI的浓度。 解:挥发阶段和测定阶段均涉及同一反应: IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O 滴定反应为 I2+2S2O32-=S4O62-+2I- 各物质之间的计量关系为 IO3- ~ 5I- ~3I2 ~6S2O32-
练习 29 准确称取铁矿石试样0.5000g,用酸溶解后加入SnCl2,使Fe3+还原为Fe2+,然后用24.50ml KMnO4标准溶液滴定。已知1ml KMnO4相当于0.01260g H2C2O4.2H2O.试问:矿样中铁的质量分数各为多少?(分别以Fe和Fe2O3表示 解: Fe2O3~2Fe3+~2Fe2+ MnO4-+5Fe2++8H+= Mn2-+5Fe3++4H2O Fe2+~1/5MnO-4 被测物 滴定剂 Fe2O3~2 Fe2+~2/5MnO4- KMnO4浓度的标定: 2MnO4-+5C2O42-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(1) 求KMnO4的浓度C 2MnO4-+5C2O42-+6H+=2Mn2-+10CO2↑+8H2O 2MnO-4~5C2O42- C=0.04000mol/L
(2) Fe2O3~2 Fe2+~2/5MnO4-
练习 37 今有不纯的KI试样0.3504g,在H2SO4溶液中加入纯K2CrO40.1940g与之反应,煮沸逐出生成的I2。放冷后又加入过量KI,使之与剩余的K2CrO4作用,析出的I2用0.1020mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,用去10.23ml。问试样中KI的质量分数使多少? 解题思路 总K2CrO4 一部分与KI试样反应 过量的用Na2S2O3测定 总K2CrO4-过量的K2CrO4
关键:写出反应式,找出化学计量关系 2CrO42-+2H+= Cr2O72-+H2O Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O 2S2O32-+I2=2I-+S4O62- 2CrO42-~Cr2O72-~6I-~3I2~6 S2O32- CrO42-~3 S2O32- CrO42-~3I- 根据K2CrO4来计算KI试样的量: nKI=3nK2CrO4 根据滴定剂Na2S2O3的量来计算过量的K2CrO4: nK2CrO4=1/3n Na2S2O3
过量K2CrO4的物质的量: 总的K2CrO4的物质的量:
与试样作用的K2CrO4的物质的量: KI试样的质量分数:
40.燃烧不纯的Sb2S3试样0.1675g,将所得的SO2通入FeCl3溶液中,使Fe3+还原为Fe2+。再在稀酸条件下用0.01985mol/LKMnO4标准溶液滴定Fe2+,用去21.20ml 。问试样中Sb2S3的质量分数为多少? 解: Sb2S3 ~3SO2 SO2 + 2Fe3++ 2H2O = SO42- + 2Fe2+ + 4H+ MnO4-+5Fe2++8H+ = Mn2-+5Fe3++4H2O Sb2S3 ~3SO2~6Fe3+~ 6Fe2+ ~6/5MnO4- Sb2S3 ~6/5MnO4-
第八章 氧化还原滴定法小结 第一节 氧化还原平衡 能斯特方程、条件电位的概念及其计算公式, 定性了解影响条件电位的因素
条件平衡常数K’衡量在副反应存在的条件下反应可能进行到的程度条件平衡常数K’衡量在副反应存在的条件下反应可能进行到的程度
第二节 氧化还原反应速率 氧化剂、还原剂的性质 速度的影响因素 浓度的影响 温度的影响 催化剂的作用 诱导作用
第三节 氧化还原滴定曲线 化学计量点前 化学计量点 化学计量点后 滴定突跃区间:
第四节 氧化还原滴定中的指示剂 指示剂的分类、显色原理 第五节 氧化还原滴定的预处理 预处理的概念、目的
第六节 常用的氧化还原滴定法 • KMnO4法 • K2Cr2O7法 • 碘量法 • 其他氧化还原方法 有关电对的反应式,适用介质、反应条件、指示剂、各自优缺点及实际用途。
作业 P292:31 P293:38、39