氧化还原滴定法的应用
• 措施:加入过量KI,生成I3-络离子;氧化 析出的I2 立即滴定;避免光照;控制溶液 的酸度。 • 碘法中常用淀粉作为专属指示剂。硫代硫 酸钠溶液和碘液为标准溶液。
2、Na2S2O3标准溶液的配制与标定
① 含结晶水的Na2S2O3· 2O容易风化潮解, 5H 且含少量杂质,不能直接配制标准溶液。 ② Na2S2O3 化学稳定性差,能被溶解O2 、
8H
2_
Mn
2
5 Fe 2 31MnO2 1MnO4 1MnO2 10 3 Fe
2 3
MnO4
5 Fe
2
解答(2)
故: 3 cFe2 VFe2 M MnO ms 3 10 0.1000 0.6810 0.1012 mol / L 25.80 10 L 86.94 g / mol
酸度介质下使用,能测定高锰酸钾法所能测定
的物质,副反应少。有如下特点: (1)反应简单,没有诱导反应。 (2)能在较大浓度的盐酸中滴定还原剂。 (3)可用直接法配制硫酸铈标准溶液。
5. 溴酸盐法
• 溴酸钾在酸性溶液下是一种强氧化剂,可用于
直接滴定三价砷和锑、一价铊和肼。
• 溴酸钾法常与碘法配合使用,即用过量的溴酸
2、Na2S2O3标准溶液的配制与标定(3)
⑤ 淀粉指示剂应在近终点时加入,
否则吸留I2,使终点拖后。
⑥ 滴定终点之后,如经过五分钟以
上溶液变蓝,属于正常,如溶液迅速变蓝
,说明反应不完全,遇到这种情况应重新 标定。
3.间接碘法的应用
(1)间接碘法测铜
2 Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2
CO2 和微生物所分解析出硫。因此配制
Na2S2O3标准溶液时应采用新煮沸(除氧、 杀菌)并冷却的蒸馏水。
2、Na2S2O3标准溶液的配制与标定(2) ③ 加入少量Na2CO3使溶液呈弱碱性(抑 制细菌生长),溶液保存在棕色瓶中,置 于暗处放置8~12天后标定。 ④ 标定Na2S2O3 所用基准物有K2Cr2O7, KIO3等。采用间接碘法标定,在酸性溶液 中使K2Cr2O7与KI反应,以淀粉为指示剂, 用Na2S2O3 溶液滴定。
8.6 氧化还原滴定法的应用
1. 高锰酸钾法
(1)高锰酸钾法的意义
以高锰酸钾作为标准溶液的氧化还原滴定法, 称为高锰酸钾法。
高锰酸钾是一种强氧化剂,在强酸性溶液中 氧化性最强 E=1.51V,产物为Mn2+;在弱酸 性至弱碱性中 E=0.58V,产物为MnO2;在强 碱性中E=0.56V,产物为MnO42— 。
3
MnO
10
2
2
(2)卡尔·弗休(Karl Fisher)法测微量水
• 基本原理:I2氧化SO2时需定量水参加 SO2 +I2 +2H2O == H2SO4+2HI 反应是可逆的,有吡啶存在时,能与反应生成 的HI化合,使上述反应定量完成,加入甲醇可 以防止副反应的发生。测定过程的总的反应式 为:
(2)卡尔·弗休(Karl Fisher)法测微量水(2)
间接碘法的基本反应
I2 + 2S2O32-= S4O62-+2I-
• 反应在中性或弱酸性中进行,pH过高,I2 会发生岐化反应: 3I2+6OH- = IO3-+5I-+3H2O
• 在强酸性溶液中,Na2S2O3会发生分解, I-容易被氧化。通常pH<9。
碘法中的主要误差来源
① I2易挥发。
② I-在酸性条件下容易被空气所氧化。
高锰酸钾法(6)
例2:返滴定法测定甲酸
有些物质不能用KMnO4溶液直接滴定,可以采用 返滴定的方式。 例如在强碱性中过量的KMnO 4 能定量氧化甘油、 甲醇、甲醛、甲酸、苯酚和葡萄糖等有机化合物。测 甲酸的反应如下: MnO4-+HCOO-+3OH-= CO3-+MnO42-+2H2O
反应完毕将溶液酸化,用亚铁盐还原剂标准溶液 滴定剩余的MnO4- 。根据已知过量的KMnO4和还原 剂标准溶液的浓度和消耗的体积,即可计算出甲酸的 含量。
弱的氧化剂。可用于测定较强的还原性物质,
例如亚硫酸、亚硫酸盐、漂白粉的有效氯、过 氧化氢和铜等。
(2)间接碘法
• 间接碘法是基于I2氧化性及I-的还原性所 建立起来的氧化还原分析法。 • 间接碘法的基本反应: 2I-- 2e = I2, I2+2S2O32-=S4O6 2-+2I- • I2与硫代硫酸钠定量反应生成连四硫酸钠 (Na2S4O6)
高锰酸钾法(4)
(3)应用示例
高锰酸钾法可用于测定过氧化氢、
铁、水中的化学需氧量、某些有机物,
间接法还可测钙离子,使用比较广泛。
高锰酸钾法(5)
例1:高锰酸钾法测钙(间接法)
Ca2++C2O42- → CaC2O4↓→ 陈化处理 → 过滤、洗
涤 → 酸溶解(热的稀硫酸)→ H2C2O4 → 滴定 (KMnO 4标准溶液) 均相沉淀:先在酸性溶液中加入过量(NH4)2C2O4,然 后滴加稀氨水使pH值逐渐升高,控制pH在3.5~4.5, 使CaC 2 O 4 沉淀缓慢生成,避免生成Ca(OH)C2O 4 和 Ca(OH)2。得纯净粗大的晶粒。
例2.废水中有机物的测定
• 化学耗氧量(COD) 是衡量水污染程度的一项指 标,反映水中还原性物质的含量,常用 K2Cr2O7法测定。 • 测定方法是在水样中加入过量K2Cr2O7 溶液, 加热回流使有机物氧化成CO2,过量K2Cr2O7用 FeSO4 标准溶液返滴定,用亚铁灵指示滴定终 点。 • 本实验必须对酸度、加热时间等的实验条件严 格控制,属条件性的指标。
3 . 碘法
用I2 标准溶液直接滴定还原剂的
方法是直接碘法;
利用I - 与强氧化剂作用生成定 量的I2 ,再用还原剂标准溶液与I2 反 应,测定氧化剂的方法称为间接碘 法(亦称碘量法)。
(1)直接碘法
• 标准溶液:碘液。实际上用的是 I2和KI结合生 成配合物 I3-的溶液,通常用普通试剂配制后 再用As2O3标定,淀粉作指示剂。 • 应用:从 I2 / I-电对的电极电位为0.5338,属较
C5H5N·2 +C5H5N· 2 +C5H5N+H2O +CH3OH I SO
==2C5H5N· HI+ C5H5NHOSO2 · OCH3
• 弗休试剂是I2、SO2、C5H5N和CH3OH混合溶液。
• 微库仑滴定法:电解产生I2 与H2O反应,由消耗
的电量计算水的含量。
4. 铈量法
以硫酸铈为标准溶液,氧化性很强,在高
高锰酸钾法(3)
标准溶液标定时的注意点(三度一点) : ①速度:该反应室温下反应速度极慢,利用反应本身所 产生的Mn2+起自身催化作用加快反应进行; ②温度:常将溶液加热到70~80℃。反应温度过高会使 C2O42-部份分解,低于60℃反应速度太慢; ③酸度:保持一定的酸度(0.5~1.0mol/L H2 SO4 ), 为避免Fe3+ 诱导KMnO4 氧化Cl - 的反应发生,不使 用HCl提供酸性介质; ④滴定终点:微过量高锰酸钾自身的粉红色指示终点( 30秒不退)。
重铬酸钾法(2)
• • • • 加入H3PO4的主要作用: (1)Fe3+生成无色Fe(HPO4)2-络离子,使终点易观 察; (2) 降低铁电对电位,使指示剂变色点电位更接 近化学计量点电位。 二苯胺磺酸钠的变色点电位为0.84V,Fe3+/ Fe2+电 对电位为0.68时,滴定到化学计量点附近时的电极 电位时为0.86,0.86>0.84终点提前。加入 H3PO4 使 Fe3+ /Fe2+ 的电极电位降低为0.51V,避免了过早氧 化指示剂。重铬酸钾法测定铁是测定矿石中全铁量 的标准方法。
强酸性条下,可用直接滴定法和返滴定法测 定多种氧化还原性物质,也可用间接滴定法测定 一些非氧化性组分,而且不需另加指示剂。
高锰酸钾法(2)
(2)标准溶液的配制与标定(间接法配制) 高锰酸钾标准溶液通常用间接法配制,放置 数天后用草酸钠基准物标定。 加热煮沸→ 暗处保存(棕色瓶)→过滤除去 MnO2 →标定 基准物:Na2C2O4、H2C2O4· 2O、As2O3 2H 和纯铁 丝等 例:标定反应: 2MnO4-+5C2O42 -+16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑ +8H2O
钾标准溶液与待测物质作用,过量的溴酸钾在
酸性溶液中与碘化钾作用,析出游离碘,再用 硫代硫酸钠滴定之。这种间接的溴酸钾法在有 机物分析中应用较多。
8.7
氧化还原滴定结果计算
• 氧化还原滴定结果计算,关键是正确写出每一
测定步骤有关的反应式,找出正确计量关系,
通过各物质的计量系数可求得某一组分含量。 • 例:称取软锰矿0.1000g,试样经碱熔后,得到 MnO42- ,煮沸溶液以除去过氧化物。酸化溶 液,此时MnO42-岐化为MnO4-和MnO2。然后
2. 重铬酸钾法
重铬酸钾也是一种强氧化剂
Cr2 O 7
2
/Cr
3
1.33
其溶液稳定,可直接配成标准溶液, 但滴定时需外加指示剂。 重铬酸钾法可用于测定铁、工业废水 的化学耗氧量等。
重铬酸钾法(1)
重铬酸钾可直接配制标准溶液,氧化性不 如 KMnO 4 , 但 可 在 盐 酸 介 质 中 测 铁 。 K2Cr2O7还原产物为Cr3+(绿色)。 例1.重铬酸钾法测铁 试样→热HCl溶解→SnCl2还原→加钨酸钠(指 示剂)→TiCl3还原(过量)→加Cu2+(催化 剂)→加水→加入H2SO4 +H3PO4 混酸→加二 苯胺磺酸钠(滴定指示剂)→用K2Cr2O7 标准 溶液滴定→终点(绿色→紫色)
滤去MnO2 ,用0.1012mol/LFe2+ 标准溶液滴定
MnO4-,用去25.80mL。计算试样中MnO2的质
量分数。
解答(1)
解: 有关反应式为 MnO2 Na2 O2 Na2 MnO4 3MnO4