第八章氧化还原滴定
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氧化还原滴定知识点总结一、氧化还原滴定的基本原理氧化还原滴定即以氧化还原反应为依据进行滴定分析的方法。
氧化还原反应是指化学反应中发生电子的转移或交换的过程。
一般情况下,含有氧化还原反应的物质被称为氧化剂和还原剂。
在氧化还原反应中,氧化剂是从其他物质中接受电子的物质,它具有增加氧合物中氧原子或减少碱金属离子价态的性质,而还原剂则是具有捐赠电子的性质,其自身在化学反应中会氧化。
常见的氧化还原反应有氧化氢气(H2O2)、碘酸盐和还原反应、铁离子和铁氰化钾的还原反应等。
氧化还原滴定的基本原理是根据氧化还原反应物质的定量关系,通过一种含有已知浓度的氧化剂或还原剂的溶液称为滴定液,将之滴定到含有还原剂或氧化剂的被测溶液中,当被测溶液中的还原剂或氧化剂和滴定液中的氧化剂或还原剂发生滴定反应达到等当点时,滴定液中氧化剂或还原剂的浓度与被测溶液中还原剂或氧化剂的浓度成定量关系。
这种方法是通过观察氧化还原反应的滴定过程中的颜色变化来判断滴定的等当点。
二、氧化还原滴定的方法步骤1. 准备滴定装置和试剂氧化还原滴定的基本装备主要包括滴定管、滴定瓶、比色皿、酒精灯和胶头滴管等。
在进行滴定前需要准备好所需的滴定液、指示剂、被测溶液等试剂。
另外,要准确称取所需的滴定液和被测溶液。
2. 调试示数法将所需的清洁滴定瓶挂在滴定架上,观察滴定管是否漏水或气泡,确定滴定的刻度清晰可见。
然后使用洗净的胶头滴管,在滴定管中放入滴定液,并在试管中加入适量的指示剂。
3. 滴定反应将滴定液滴定到用于滴定的试管中,同时搅拌被测液,直到反应达到等当点。
在反应接近终点时,要以每滴一滴速度滴加滴定液,并不断搅拌被测液,以便准确观察颜色的变化。
4. 记录结果在反应达到终点后,应立即记录滴定过程中滴定液的体积,然后根据已知滴定液的浓度以及反应的化学方程式计算出被测溶液中所含氧化剂或还原剂的浓度。
三、常见氧化还原滴定的指示剂1. 淀粉指示剂:常用于碘酸钾和亚硫酸钠的滴定中,淀粉与碘之间有络合变色反应,因此被用作指示剂。
第8章氧化还原滴定知识1. 一、单选题1.[2]用H2C204·2H20标定KMn04溶液时,溶液的温度一般不超过(),以防止H2C2O4 • 2H20 的分解。
[单选题] *A.60°CB.75°CC.40°CD.90°C(正确答案)2. [2]把反应Zn + Cu2+→Zn2+ + Cu设计成原电池,电池符号为()。
[单选题] *A.(-)Zn|Zn2+ || Cu2+|Cu( + )(正确答案)B.(-)Zn2+|Zn || Cu2+|Cu( + )C.(-)Cu2+|Cu || Zn2+|Zn( + )D.(-)Cu|Cu2+ || Zn2+|Zn( + )3. [2]将反应Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag构成原电池,其电池符号为()。
[单选题] *A.(-)Fe2+| Fe3+ || Ag+| Ag( + )B.(-)Pt| Fe2+;Fe3+ || Ag+| Ag( + )C.(-)Pt| Fe2+,Fe3+ || Ag+| Ag(+)(正确答案)D.(-)Pt| Fe2+,Fe3+ || Ag+|Ag| Pt(+)4. [2]当增加反应酸度时,氧化剂的电极电位会增大的是()。
[单选题] *A.Fe3+B.I2C.K2Cr207(正确答案)5. [2]电极电势的大小与下列哪种因素无关()。
[单选题] *A.电极本身性质B.温度C.氧化态和还原态的浓度D.化学方程式的写法(正确答案)6. [2]下列说法正确的是()。
[单选题] *A.电对的电位越低,其氧化形的氧化能力越强B.电对的电位越高,其氧化形的氧化能力越强(正确答案)C.电对的电位越高,其还原形的还原能力越强D.氧化剂可以氧化电位比它高的还原剂7. [3]反应 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+进行的方向为()。
[] [单选题] *A.向左B.向右(正确答案)C.已达平衡D.无法判断8. [3]在 2Cu2+ + 4I- = 2CuI ↓ + I2 中,则反应方向向()。
第八章条件电位定义及计算根据条件电位计算电极电位氧化还原反应进行的程度条件平衡常数的计算自身催化反应特点标定KMnO4方法方程式及现象KMnO4测定H2O2含量方法氧化还原滴定过程电位计算,计量点电位的计算常用氧化还原滴定方法(反应方程式):高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法间接碘量法原理方程式书写碘量法误差来源及避免措施1、已知在1mol/L H2SO4溶液中,MnO4-/Mn2+和Fe3+/Fe2+电对的条件电极电位分别为1.45V和0.68V。
在此条件下用KMnO4标准溶液滴定Fe2+,其化学计量点的电位值为()。
CA. 0.73VB. 0.89VC. 1.32VD. 1.49V2、Fe3+与Sn2+反应的平衡常数的对数值即lgK为()。
B(已知Fe3+和Fe2+电对的标准电极电位为0.77V,Sn4+和Sn2+电对的标准电极电位为0.15V)A. (0.77-0.15)/0.059B. (0.77-0.15)×2/0.059C. (0.77-0.15)×3/0.059D. (0.77-0.15×2)/0.0593、氧化还原滴定的主要依据是()。
CA. 滴定过程中氢离子浓度发生变化B. 滴定过程中金属离子浓度发生变化C. 滴定过程中电极电位发生变化D. 滴定过程中有络合物生成计算题:1、 电对2+Zn + 2e = Zn,0.76 E V θ=−。
忽略离子强度的影响,计算在pH=10.00氨溶液分析浓度为0.100 mol/L 时电对的条件电位。
已知:Zn-NH 3的lg β1- lg β4分别为2.27,4.61,7.01,9.06,NH 3的K b =1.8×10-5。
2、称取基准物K 2Cr 2O 7 0.1226g , 用水溶解,加入H 2SO 4和KI, 用待标定Na 2S 2O 3标准溶液滴定至终点,消耗24.95mL 。
计算 Na 2S 2O 3标准溶液的浓度。
第八章氧化还原滴定法练习题参考答案1 对Ox-Red 电对, 25℃时条件电位(Eө') 等于( D)(A) Eө+ 0059.lgnaaOxRed(B) Eө+ 0059.lgnccOxRed(C) Eө+ 0059.lgnaaγγOx OxRed Red⋅⋅(D) Eө + 0059.lgnaaγγOx RedRed Ox⋅⋅2 为降低某电对的电极电位, 可加入能与( 氧化)态形成稳定络合物的络合剂; 若要增加电极电位, 可加入能与( 还原)态形成稳定络合物的络合剂。
3. MnO4-/Mn2+电对的条件电位与pH的关系是( B)(A) Eө'= Eө -0.047pH (B) Eө'= Eө -0.094pH(C) Eө'= Eө -0.12pH (D) Eө'= Eө -0.47pH4. Fe3+与Sn2+反应的平衡常数对数值(lg K)为( B)(Eө (Fe3+/Fe2+)= 0.77 V, Eө (Sn4+/Sn2+)= 0.15 V)(A) (0.77-0.15)/0.059 (B) 2×(0.77-0.15)/0.059(C) 3×(0.77-0.15)/0.059 (D) 2×(0.15-0.77)/0.0595. 当两电对的电子转移数均为2时,为使反应完全度达到99.9%,两电对的条件电位至少大于( B)(A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V6 若两电对的电子转移数分别为1 和2, 为使反应完全度达到99.9%, 两电对的条件电位差至少应大于( C)(A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V7. 欲以氧化剂O T滴定还原剂Rx, O T+n1e=R T Ox=Rx-n2e,设n1=n2=1,要使化学计量点时,反应的完全程度达到99.9%,两个半反应的标准电位的最小差值应为( B)(A) 0.177V (B) 0.354V (C) 0.118V (D) 0.236V8. 下列现象各是什么反应?(填A,B,C,D)(1) MnO4-滴定Fe2+时, Cl-的氧化被加快_______D_________(2) MnO4-滴定C2O42-时, 速度由慢到快_______B _________(3) Ag+存在时, Mn2+氧化成MnO4-_______ A _________(4) PbSO4沉淀随H2SO4浓度增大溶解度增加_______ C _________(A) 催化反应(B) 自动催化反应(C) 副反应(D) 诱导反应9. 用Ce4+滴定Fe2+,当体系电位为0.68V时, 滴定分数为( B)[Eө' (Ce4+/Ce3+)=1.44V,Eө' (Fe3+/Fe2+)=0.68V](A) 0 (B) 50% (C) 100% (D) 200%10. 用铈量法测定铁时, 滴定至50% 时的电位是( A)[已知Eө' (Ce4+/Ce3+)= 1.44 V, Eө' (Fe3+/Fe2+)= 0.68 V](A) 0.68 V (B) 1.44 V(C) 1.06 V (D) 0.86 V11. 用K2Cr2O7滴定Fe2+, 在化学计量点时, 有关离子浓度的关系是( C)(A) [Fe3+] = [Cr3+], [Fe2+] = [Cr2O72-](B) 3[Fe3+] = [Cr3+], [Fe2+] = 6[Cr2O72-](C) [Fe3+] = 3[Cr3+], [Fe2+] = 6[Cr2O72-](D) [Fe3+] = 3[Cr3+], 6[Fe2+] = [Cr2O72-]12. 已知在1 mol/L HCl溶液中Eө' (Fe3+/Fe2+)=0.68 V, Eө' (Sn4+/Sn2+)=0.14 V。
第⼋章-氧化还原反应与氧化还原滴定习题及答案第⼋章氧化还原反应与氧化还原滴定习题1.是⾮判断题1-1氧化数在数值上就是元素的化合价。
1-2 Na 2S ,Na 2S 2O 3,Na 2SO 4和NaS 4O 6中,硫离⼦的氧化数分别为-2,2,4,6和+5/2 。
1-3 NH 4+中,氮原⼦的氧化数为-3,其共价数为4。
1-4氧化数发⽣改变的物质不是还原剂就是氧化剂。
1-5任何⼀个氧化还原反应都可以组成⼀个原电池。
1-6两根银丝分别插⼊盛有 mol ·L -1和 1 mol ·L -1 AgNO 3溶液的烧杯中,且⽤盐桥将两只烧杯中的溶液连接起来,便可组成⼀个原电池。
1-7在设计原电池时,θ?值⼤的电对应是正极,⽽θ?值⼩的电对应为负极。
!1-8原电池中盐桥的作⽤是盐桥中的电解质中和两个半电池中过剩的电荷。
1-9半反应NO 3- + H + + e ?NO + H 2O 配平后,氧化态中各物质的系数依次为1,4,3。
1-10在碱性介质中进⾏的反应CrO 2-+Cl 2+OH -?CrO 42-+Cl -+H 2O 被配平后反应⽣成物CrO 42-的系数分别为8和2。
1-11对电极反应S 2O 82-+2e2SO 42- 来说,S 2O 82- 是氧化剂被还原,SO 42-是还原剂被氧化。
1-12原电池中,电⼦由负极经导线流到正极,再由正极经溶液到负极,从⽽构成了回路。
1-13⾦属铁可以置换CuSO 4溶液中的Cu 2+,因⽽FeCl 3溶液不能与⾦属铜反应。
1-14标准电极电势表中的θ值是以氢电极作参⽐电极⽽测得的电势值。
1-15电极电势表中所列的电极电势值就是相应电极双电层的电势差。
1-16某电对的标准电极电势是该电对与标准氢电极组成原电池时的原电池电动势。
1-17电极反应为Cl2+2e2Cl -的电对Cl 2/Cl -的E θ=;电极反应为12Cl 2+e Cl -时θ(Cl 2/Cl -) …=1/2×=。
—第八章氧化还原反应与氧化还原滴定习题1.是非判断题1-1氧化数在数值上就是元素的化合价。
1-2 Na2S,Na2S2O3,Na2SO4和NaS4O6中,硫离子的氧化数分别为-2,2,4,6和+5/2 。
1-3 NH4+中,氮原子的氧化数为-3,其共价数为4。
1-4氧化数发生改变的物质不是还原剂就是氧化剂。
1-5任何一个氧化还原反应都可以组成一个原电池。
¥1-6两根银丝分别插入盛有 mol·L-1和 1 mol·L-1 AgNO3溶液的烧杯中,且用盐桥将两只烧杯中的溶液连接起来,便可组成一个原电池。
ϕ值大的电对应是正极,而θϕ值小的电对应为负极。
1-7在设计原电池时,θ1-8原电池中盐桥的作用是盐桥中的电解质中和两个半电池中过剩的电荷。
1-9半反应NO3- + H+ + e⇔NO + H2O 配平后,氧化态中各物质的系数依次为1,4,3。
1-10在碱性介质中进行的反应CrO2-+Cl2+OH-⇔CrO42-+Cl-+H2O 被配平后反应生成物CrO42-的系数分别为8和2。
1-11对电极反应S2O82-+2e2SO42- 来说,S2O82- 是氧化剂被还原,SO42-是还原剂被氧化。
1-12原电池中,电子由负极经导线流到正极,再由正极经溶液到负极,从而构成了回路。
1-13金属铁可以置换CuSO4溶液中的Cu2+,因而FeCl3溶液不能与金属铜反应。
¥1-14标准电极电势表中的θ值是以氢电极作参比电极而测得的电势值。
1-15电极电势表中所列的电极电势值就是相应电极双电层的电势差。
1-16某电对的标准电极电势是该电对与标准氢电极组成原电池时的原电池电动势。
Cl2+e Cl-时θ(Cl2/Cl-)1-17电极反应为Cl2+2e2Cl-的电对Cl2/Cl-的Eθ=;电极反应为12=1/2×=。
1-18电极电势大的氧化态物质氧化能力大,其还原态物质还原能力小。
1-19在一定温度下,电动势Eθ只取决于原电池的两个电极,而与电池中各物质的浓度无关。
氧化还原滴定法第一节氧化还原滴定法方法的特点与分类:以氧化还原为基础的滴定分析法叫氧化还原滴定法。
氧化还原反应是基于电子的转移,机理比较复杂,有的速度较慢,有的还伴随着副反应。
有时介质对反应有较大的影响,因此,在讨论氧化还原反应时,除从平衡的观点判断反应的可行性外,还应考虑反应的机理、反应速度、反应条件及滴定条件等问题。
可以用来进行氧化还原滴定的反应很多,根据所用的氧化剂和还原剂不同,可将其分为:高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法、溴酸钾法、铈量法、钒酸盐法等。
氧化学原滴定法应用较广。
可以直接测定氧化性或还原性物质,也可间接地测定一些能与氧化剂或还原剂发生定量反应的物质。
氧化还原反应中常有诱导反应发生。
的反应,这种由于一个反应的发生,促使另一个反应(速度极慢,或不能进行的反应)进行的现象称为诱导作用。
后一个反应叫诱导反应。
避免之。
但是,如果严格控制实验条件,也可利用诱导反应对混合物进行选择性滴定或分别滴定。
如选择性第一节条件电极电位氧化剂、还原剂的强弱可用有关的标准电极电位来衡量,电对的标准电位越高,其氧化型的氧化能力就愈强,反之,标准电位愈低,则其还原型的还原能力愈强,因此,作为氧化剂,它可氧化电位比它低的还原剂,同时,作为一种还原剂它可还原能力比它高的氧化剂。
根据电对的标准电位,可以判断氧化还原反应进行的方向、次序和反应进行的程度。
标准态,即,离子或分子的活度都是 1mol/L( 或其比率为 1) ,若有气体参加,则其压力为化。
对于下述半反应:∵在一定条件下,α 、γ 是定值,当 C Fe( III ) /C Fe( II ) =1 时上式是一个常数。
因此把浓度均为 1mol/L 或其比率为 1 时的实际电极电位。
1、离子强度的影响离子强度较大时,活度系数远小于 1 ,活度与浓度的差别较大,若用浓度代替活度,用能斯特方程式计算的结果与实际情况有差异。
但由于各种副反应对电位的影响远比离子强度的影响大,同时,离子强度的影响又难以校正。
第八章氧化还原滴定法1. 答:标准电极电位E′是指在一定温度条件下(通常为25℃)半反应中各物质都处于标准状态,即离子、分子的浓度(严格讲应该是活度)都是1mol/l(或其比值为1)(如反应中有气体物质,则其分压等于1.013×105Pa,固体物质的活度为1)时相对于标准氢电极的电极电位。
电对的条件电极电位(E0f)是当半反应中氧化型和还原型的浓度都为1或浓度比为,并且溶液中其它组分的浓度都已确知时,该电对相对于标准氢电极电位(且校正了各种外界因素影响后的实际电极电位,它在条件不变时为一常数)。
由上可知,显然条件电位是考虑了外界的各种影响,进行了校正。
而标准电极电位则没有校正外界的各种外界的各种因素。
影响条件电位的外界因素有以下3个方面;(1)配位效应;(2)沉淀效应;(3)酸浓度。
2.答:一般讲,两电对的标准电位大于0.4V(K>106),这样的氧化还原反应,可以用于滴定分析。
实际上,当外界条件(例如介质浓度变化、酸度等)改变时,电对的标准电位是要改变的,因此,只要能创造一个适当的外界条件,使两电对的电极电位超过0.4V ,那么这样的氧化还原反应也能应用于滴定分析。
但是并不是平衡常数大的氧化还原反应都能应用于氧化还原滴定中。
因为有的反应K虽然很大,但反应速度太慢,亦不符合滴定分析的要求。
3. 答:影响氧化还原反应速度的主要因素有以下几个方面:1)反应物的浓度;2)温度;3)催化反应和诱导反应。
4. 答:1)高锰酸钾法.2MnO4+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O.MnO2+H2C2O4+2H+==Mn2++2CO2+2H2O2) 重铬酸甲法. Cr2O72-+14H++Fe2+===2Cr3++Fe3++7H2OCH3OH+Cr2O72-+8H+===CO2↑+2Cr3++6H2O3)碘量法 3I2+6HO-===IO3-+3H2O,2S2O32-+I2===2I-+2H2OCr2O72-+6I-+14H+===3I2+3Cr3++7H2O5. 答:应用于氧化还原滴定法的反应,必须具备以下几个主要条件:(1)反应平衡常数必须大于106,即△E>0.4V。