氧化还原滴定法部分
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氧化还原滴定常见方法一:高锰酸钾法强酸性条件:MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O弱酸性、中性或弱碱性:MnO4-+2H2O+3e-=MnO2+4OH-在NaOH浓度大于2mol/L的溶液中:MnO4-+e-=MnO42-用高锰酸钾测定MnO2含量:第一步:加入一定量过量的标准酸化的Na2C2O4溶液:MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2+2H2O第二部:用KMnO4溶液标定剩余C2O42-:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O二:重铬酸钾法由于K2Cr2O7的还原产物Cr3+为绿色,终点时无法判断出过量的K2Cr2O7的黄色,所以常用二苯胺磺酸钠作指示剂(溶液显紫红色为终点): Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2O三:碘量法I2溶液的储存:由于固体I2在水中溶解度很小,通常将I2溶解在KI溶液中形成I3-(为方便起见,一般简写为I2)。
滴定时的基本反应为:I3-+2e-=3I-I2溶液的标定:使用As2O3进行标定。
As2O3难溶于水,可溶于碱溶液中:As2O3+6OH-=2AsO33-+3H2O在pH≈8的溶液中,平衡定向向右移动:AsO33-+I2+H2O=AsO43-+2I-+2H+直接碘量法:还原性强的物质,可以用I2溶液直接标定。
如钢铁中硫的测定:I2+SO2+2H2O=2I-+SO42-+4H+还可测定As2O3、Sb(III)、Sn(II)等。
不能在碱性溶液中进行,会发生歧化。
间接碘量法:氧化性强的物质,可用I-还原,然后用Na2S2O3的标准溶液滴定析出的I2:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-必须在中性或者弱酸性环境中。
碱性下I2会歧化,强酸性下Na2S2O3会分解:S2O32-+2H+=SO2+S+H2O。
第⼗⼀章氧化还原滴定法第⼗⼀章氧化还原滴定法第⼀节氧化还原反应⼀、氧化还原反应氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析⽅法,⽤于测定具有氧化性和还原性的物质,对不具有氧化性或还原性的物质,可进⾏间接测定。
上述的三个化学反应⽅程式中1和3中有元素的化合价发⽣了变化,我们把有这种现象的化学⽅程式的反应称为氧化还原反应。
1. 标志:元素化合价发⽣变化。
2. 定义:发⽣电⼦的转移(电⼦的得失或电⼦对的偏转)的反应,称为氧化还原反应。
3. 规律:升失电⼦总数相等。
练习:判断下列化学反应是否是氧化还原反应1. 2H2O === H2↑+ O2↑2. 2Na+ Cl2 === 2NaCl3. Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑⼆、常见的氧化剂和还原剂1.过氧化氢纯净的过氧化氢是⽆⾊粘稠液体,可与⽔以任意⽐例混合,汽⽔溶液称双氧⽔,过氧化氢受热、遇光,接触灰尘易分解⽣成⽔和氧⽓。
2H2O2 === 2H2O+ O2↑因此过氧化氢具消毒杀菌的作⽤。
医学上常⽤质量分数为0.03的过氧化氢⽔容易作为外⽤消毒剂,清晰创⼝。
市售过氧化氢的质量分数为0.3,有较强的氧化性,对⽪肤有很强的刺激作⽤,使⽤时要进⾏稀释。
2.⾼锰酸钾医学上成为P.P,为深紫⾊有光泽的晶体。
易溶于⽔,⽔溶液的颜⾊根据⾼锰酸钾的含量的多少可有暗紫红⾊到鲜红⾊。
⾼锰酸钾是强氧化剂,医学⽣常⽤其稀释液作为外⽤消毒剂。
3.硫代硫酸钠常⽤的是硫代硫酸钠晶体(带有5个结晶⽔)俗称海波。
它是⽆⾊晶体,易溶于⽔,具有还原性。
苏打:Na2CO3⼩苏打:NaHCO3⼤苏打:Na2S2O3·5H2O硫代硫酸钠在照相术中常⽤作定影剂,医学上可⽤于治疗慢性荨⿇疹或作解毒剂。
第⼆节⾼锰酸钾法⼀、原理(⼀)⾼猛酸钾法的原理在强酸性溶液中,以⾼锰酸钾为滴定液,直接或间接测定还原性或氧化性物质含量的氧化还原滴定法。
终点前:过氧化氢郭亮,随着滴定的进⾏,过氧化氢越来越少。
氧化还原滴定法氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。
氧化还原反应是基于电子转移的反应反应机制比较复杂常伴有副反应发生反应较慢介质对反应也有较大影响。
因此氧化还原滴定中必须控制适宜的条件以保证反应定量、快速进行。
根据选用的滴定剂氧化剂不同氧化还原滴定法可分为、高锰酸钾法、亚硝酸钠法、重铬酸钾法等。
I2与I-组成电对的标准氧化势E0I2/2I-0.54见下表处于标准氧化还原电位表的中间位置。
凡是氧化势比I2/2I-电对小的还原性物质或氧化势比I2/2I-电对大的氧化性物质都可用碘量法直接或间接地测定因此碘量法在药物分析中应用较为广泛。
碘量法是以碘作为氧化剂或以碘化物作为还原剂进行氧化还原滴定的方法。
它们的电子得失分别用下式表示I22e 2I-2I--2e I2游离的I2能够取得电子变成碘离子因此I2是氧化剂。
I-则容易失去电子变成游离的I2。
表1 反应方程式E0VZn-2eZn2-0.76AsO33-2OH--2eAsO43-H0.71S2--2eS-0.51C2O42--2e2CO2-0.49H2气-2e2H0.002S2O32--2eS4O62-0.09Sn2-2eSn40.1521--2eI20.54MnO24OH--3eMnO4-2H 2O0.58HAsO22H2O-2eH3AsO42H0.58Fe2-eFe30.77HNO2H2O-2eNO3-3H0.942Cr37 H2O-6eCr2O72-14H1.332C1--2eC12溶液1.36Br-3H2O-6eBrO3-6H1.44Mn24H2O-5eMnO4-8H1.49MnO2固2H2O-3eMnO4-4H1.68①每一电位既与氧化型有关又与还原型有关。
②表中号的左边是还原剂还原性由上而下依次减弱右边是氧化剂氧化性从上到下依次增强。
③在表中相隔越远的电对电位差越大相互作用也越猛烈。
电对中氧化型的浓度越大氧化还原电位的数值也就越大但是反应生成物总是趋向于使反应逆向进行因此电对中还原型的浓度越大氧化还原的电位数值就越小。
氧化还原反应的滴定操作与实验注意事项氧化还原反应是化学领域中非常重要的一类反应,常用于滴定实验中。
滴定是一种以滴加试剂的方式确定物质浓度的方法。
在进行氧化还原反应滴定实验时,有一些实验注意事项需要我们注意,以确保实验的准确性和安全性。
一、滴定操作步骤1. 准备工作:将所需滴定试剂(如硝酸铁溶液)和待测物质(如还原剂溶液)按照实验需求准备好。
2. 实验装置:将容量瓶、烧杯、滴定管等实验器材清洗干净,并用去离子水冲洗干净,以避免杂质的干扰。
3. 实验条件:确保实验室环境的温度、湿度等条件稳定,以减少实验误差。
4. 滴定过程:将待测物质加入容量瓶中,并加入适量的试剂。
逐滴加入滴定试剂,同时轻轻摇晃容量瓶,直到出现滴定终点的指示色彩改变。
5. 计算结果:根据滴定试剂的浓度以及滴定过程中滴加的体积,计算待测物质的浓度。
二、实验注意事项1. 实验室安全:在进行滴定实验前,必须佩戴实验室安全眼镜和手套,确保实验操作过程中的安全。
2. 滴定试剂的储存:滴定试剂通常为有毒或有害物质,需要存放在密封的容器中,并放置在阴凉、通风的地方,远离可燃物。
3. 实验器材的清洗:滴定装置等实验器材必须事先进行清洗,以避免杂质对滴定结果的影响。
使用去离子水进行冲洗能够减少水中离子的干扰。
4. 实验条件的控制:滴定实验需要在恒温和恒湿的条件下进行,以确保实验结果的准确性。
实验前检查实验室的温度和湿度,并做好必要的调节。
5. 滴定终点的判断:滴定终点是指滴定液中指示剂颜色发生明显变化的时刻。
判断滴定终点的方法有很多种,可以采用视觉法、仪器法、感应法等。
根据不同的滴定反应,选择合适的方法进行判断。
6. 滴定过程的慢速滴加:在滴定过程中,应该慢速滴加试剂,以避免误差的发生。
同时,应该轻轻摇晃容量瓶,使试剂彻底混合。
7. 测量滴定液的体积:滴定过程中,需要准确测量滴定液的体积。
使用专门的滴定管进行测量,并注意读数的准确性。
8. 实验结果的计算:根据滴定试剂的浓度和滴定液的体积,计算待测物质的浓度。
氧化还原滴定法部分一、填空题1■根据标准溶液所用的氧化剂不同,氧化还原滴定法通常主要有________ 法、法、和______ 法。
2. KMnO4试剂中通常含有少量杂质,且蒸馏水中的微量还原性物质又会与KMnO4作用,所以KMnO4标准溶液不能_________ 配制。
3. K2C2O7易提纯,在通常情况下,试剂级K2C2O7可以用作____________ ,所以可_____ 配制标准溶液。
4. 碘滴定法常用的标准溶液是__________ 溶液。
滴定碘法常用的标准溶液是溶液。
5■氧化还原滴定所用的标准溶液,由于具有氧化性,所以一般在滴定时装在滴定管中。
6■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。
7■有的物质本身并不具备氧化还原性,但它能与滴定剂或反应生成物形成特别的有色化合物,从而指示滴定终点,这种指示剂叫做_________ 指示剂。
&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MnO4一缓慢作用,使溶液的粉红色消失。
9.在氧化还原滴定中,利用标准溶液本身的颜色变化指示终点的叫做。
10■淀粉可用作指示剂是根据它能与_____ 反应,生成______ 的物质。
11用N&C2O4标定KMnO4溶液时,Na2C2O4溶液要在75〜85C下滴定,温度低了则___________ ;温度高了则_________________ 。
12.用碘量法测定铜盐中铜的含量时,加入 ________ 的目的是使CuI转化成溶解度更小的物质,减小沉淀对12的吸附。
13■碘量法的主要误差来源是_______________ 、_________________ 。
14. 对于r e Ox i +mRed2 pRed j + n i0x2的反应,其化学计量点时电势E sp计算式是。
氧化还原滴定法部分
一、填空题
1.根据标准溶液所用的氧化剂不同,氧化还原滴定法通常主要有 法、 法、和 法。
2.KMnO 4试剂中通常含有少量杂质,且蒸馏水中的微量还原性物质又会与KMnO 4作用,所以KMnO 4标准溶液不能 配制。
3.K 2Cr 2O 7易提纯,在通常情况下,试剂级K 2Cr 2O 7可以用作 ,所以可 配制标准溶液。
4.碘滴定法常用的标准溶液是 溶液。
滴定碘法常用的标准溶液是 溶液。
5.氧化还原滴定所用的标准溶液,由于具有氧化性,所以一般在滴定时装在 滴定管中。
6.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。
7.有的物质本身并不具备氧化还原性,但它能与滴定剂或反应生成物形成特别的有色化合物,从而指示滴定终点,这种指示剂叫做 指示剂。
8.用KMnO 4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MnO 4-缓慢作用,使溶液的粉红色消失。
9.在氧化还原滴定中,利用标准溶液本身的颜色变化指示终点的叫做 。
10.淀粉可用作指示剂是根据它能与 反应,生成 的物质。
11.用Na 2C 2O 4标定 KMnO 4溶液时,Na 2C 2O 4溶液要在75~85℃下滴定,温度低了则 ;温度高了则 。
12.用碘量法测定铜盐中铜的含量时,加入 的目的是使CuI 转化成溶解度更小的物质,减小沉淀对I 2的吸附。
13.碘量法的主要误差来源是 、 。
14.对于 的反应,其化学计量点时电势E sp 计算式是 。
15. I 2在水中溶解度很小且易挥发,通常将其溶解在较浓的 溶液中,从而提高其溶解度,降低其挥发性。
16.氧化还原指示剂的变色范围为
n 2Ox 1 +n 1Red 2n 2Red 1+
n 1Ox 2
17. K2Cr2O7滴定FeSO4时,为了扩大滴定曲线的突跃范围,应加入作酸性介质。
二、选择题(下列各题只有一个正确答案,请将正确答案填在括号内)
18.利用KMnO4的强氧化性,在强酸性溶液中可测定许多种还原性物质,但调节强酸性溶液必须用()。
A. HCl
B. H2SO4
C. HNO3
D. H3PO4
19.滴定碘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
20.在滴定碘法中,为了增大单质I2的溶解度,通常采取的措施是()。
A. 增强酸性
B.加入有机溶剂
C.加热
D.加入过量KI
21.用K2Cr2O7法测定亚铁盐中铁的含量时,假如混酸既可调节酸度,也扩大了滴定的突跃范围,此混酸为H2SO4—()。
A. HCl
B. HNO3
C.H3PO4
D. HAc
22.氧化还原滴定法根据滴定剂和被滴定物质的不同,等量点在突跃范围内的位置也不同,等量点位于突跃范围中点的条件是()。
A. n1=1
B.n2=1
C.n1=n2
D.n1≠n2
23.在选择氧化还原指示剂时,指示剂变色的()应落在滴定的突跃范围内,至少也要部分重合。
A. 电极电势
B.电势范围
C.标准电极电势
D.电势
24.直接碘量法的指示剂是淀粉溶液。
只有()淀粉与碘形成纯蓝色复合物,所以配制时必须使用这种淀粉。
A. 药用
B. 食用
C. 直链
D. 侧链
25.用KMnO4溶液进行滴定,当溶液中出现的粉红色在()内不退,就可认为已达滴定终点。
A. 10秒钟
B. 半分钟
C. 1分钟
D. 两分钟
26.氧化还原滴定曲线中点偏向哪一边,主要决定于()。
A. 转移电子数多少
B. 滴定剂浓度
C. 滴定剂氧化性
D. 被滴定物浓度
27.在酸性介质中,用KMnO4溶液滴定草酸钠时,滴定速度()。
A. 像酸碱滴定那样快速
B. 始终缓慢
C. 开始快然后慢
D. 开始慢中间逐渐加快最后慢
28.间接碘量法一般是在中性或弱酸性溶液中进行,这是因为()。
A. NaS2O3在酸性溶液中容易分解
B.I2在酸性条件下易挥发
C.I2在酸性条件下溶解度小
D.淀粉指示剂在酸性条件下不灵敏
29.欲以K2Cr2O7测定FeCl3中铁含量,溶解试样最合适的溶剂是()。
A. 蒸馏水
B.HCl+蒸馏水
C.NH4Cl+蒸馏水
D.HNO3+蒸馏水
30.用K2Cr2O7法测定钢铁试样中铁含量时,加入H3PO4的主要目的是()。
A. 加快反应速度
B.提高溶液酸度
C.防止析出Fe(OH)3沉淀
D.使Fe3+生成Fe(HPO4)+,降低铁电对电势
31.用KMnO4法滴定Fe2+,反应介质应选择()。
A. 稀盐酸
B.稀硫酸
C.稀硝酸
D.稀醋酸
32.用草酸为基准物质标定KMnO4溶液时,其中MnO4-、C2O4-的物质的量之比为()。
A. 2׃5
B. 4:5
C. 5:2
D. 5:4
33.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
34.以碘量法测定铜合金中的铜,称取试样0.1727g,处理成溶液后,用
0.1032mol·L-1 NaS2O3溶液24.56mL滴至终点,计算铜合金中Cu%为()。
A. 46.80
B. 89.27
C. 63.42
D. 93.61
35.用草酸钠标定高锰酸钾溶液,可选用的指示剂是()。
A. 铬黑T
B.淀粉
C.自身
D.二苯胺
36.用间接碘量法测定物质含量时,淀粉指示剂应在()加入。
A. 滴定前
B.滴定开始时
C.接近等量点时
D.达到等量点时
37.KMnO4在酸性溶液中与还原剂反应,其自身还原的产物是()。
A. MnO2
B.MnO42-
C.Mn2+
D.Mn2O2
38.碘量法测定铜的过程中,加入KI的作用是()。
A. 还原剂、配位剂、沉淀剂
B.还原剂、沉淀剂、催化剂
C.氧化剂、沉淀剂、配位剂
D.氧化剂、配位剂、指示剂
三、简答题
39.准确称取胆矾0.4~0.5克,放入250mL碘量瓶中,假如5mL1 mol·L-1H2SO4
及100mL蒸馏水。
待胆矾溶解后加入10mL饱和NaF溶液及10mL10%KI溶液,摇匀,置暗处5分钟,用Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色,然后加入2mL0.5%淀粉溶液继续用标准溶液滴定至浅蓝色,然后加入10mL15%KSCN溶液,摇匀,再继续滴定至蓝色刚好消失,即为终点。
读取Na2S2O3消耗的体积,计算胆矾中铜的含量。
①胆矾易溶于水,为什么溶解时要加入H2SO4?能否用HCl代替H2SO4?
②测定中加入KSCN的目的何在?能否在酸化后立即加入KSCN?
③加入NaF有何作用?可否在加入KI之后才加入NaF?
④滴定至终点后,放置一会儿,为什么溶液会变蓝?
40.用间接碘量法测定物质的含量时,为什么要在被测溶液中加入过量的KI?
四、计算题
41.取一定量的MnO2固体,加入过量浓HCl,将反应生成的Cl2通入KI溶液,游离出I2,用0.1000mol·L-1Na2S2O3滴定,耗去20.00mL,求MnO2质量。
42.测定某样品中CaCO3含量时,称取试样0.2303g,溶于酸后加入过量(NH4)2C2O4使Ca2+离子沉淀为CaC2O4,过滤洗涤后用硫酸溶解,再用0.04024mol·L-1KMnO4溶液22.30mL完成滴定,计算试样中CaCO3的质量分数。
43.称取KMnO4和K2Cr2O7混合物0.2400g,当酸化并加入KI后,析出I2相当于60.00mL0.1000 mol·L-1Na2S2O3,求混合物中KMnO4和K2Cr2O7的质量分数。