实训十氧化还原滴定法

1、实训十氧化还原滴定法【学习目标】1认识氧化还原滴定法的特点、分类。2. 说出高锰酸钾法、碘量法、亚硝酸钠法的原理，反应条件和应用。3. 学会有关滴定液的配制与标定。4. 会用氧化还原滴定法测定有关物质并计算含量。第一部分学习准备引导问题1. 请根据以前所学的知识，填写下表:反应类型反应式（注意配平）氧化还原反应2在无机化学中学过的影响化学反应速度的外部因素有哪些？在氧化还原滴定中可用哪些措施来提高反应速度？3找一下药典中哪些药物是用氧化还原滴定法测定的？（写出至少两种）4.简述碘量法、高锰酸钾法和亚硝酸钠法中的滴定液和指示剂。第二部分计划与实施引导问题1氧化还原滴定法常用的分类是什么？主要有哪

2、几种？2. 高锰酸钾法的滴定条件主要有哪些？高锰酸钾法是以KMnO 4为滴定液，在强酸性溶液中直接或间接测定还原性或氧化性物 质含量的滴定分析法。 KMnO 4是一种强氧化剂，在强酸性溶液中能氧化很多还原性物质， 而本身被还原为 Mn2 + o高锰酸钾法应在强酸性条件下进行滴定，酸度一般控制H + 为12mol/L。调节酸度以稀硫酸(H2SO4)为宜。过高或过低的酸度容易产生副反应。因盐酸有还原性，能与 KMnO 4滴定液反应，而硝酸有强氧化性，能与还原性被测物反 应，所以调节酸度只能用硫酸。高锰酸钾法一般无需另加指示剂。在化学计量点后过量半滴的KMnO 4滴定液就能使溶液变成淡红色，指示出滴

3、定终点。这种以滴定液本身的颜色变化指示终点的方法，称为自身指示剂法。高锰酸钾法的另一特点是产物Mn2+能对反应起催化作用。这种现象称为自动催化现象。3高锰酸钾滴定液能用直接法配制吗？如何配制？(1) KMnO 4滴定液的配制KMnO 4是强氧化剂，能与许多物质反应，纯品难以制得，所以KMnO 4滴定液只能用间接法配制。配制后的 KMnO 4溶液能与纯化水中的微量还原性杂质反应，在一段时间内使浓 度发生变化，所以应提前710天配制。配制后加热煮沸近1小时，并过滤除去杂质。KMnO 4 溶液能分解，光照时分解更快，所以KMnO 4溶液应贮存于棕色试剂瓶中，并放置于暗处保存。(2) KMnO 4滴定

4、液的标定标定KMnO 4滴定液最常用的基准物质是草酸钠(Na2C2O4)。反应方程式为：2KMnO 4+ 5Na2C2O4+ 8H2SO42MnSO4 + K2SO4+ IOCO2 f + 5NaO4+ 8H2O物质的量的关系为：2KMnO 45Na2C2O45n KMnO4 2n Na2C2O4计算公式为:CKMnO42mNa2C2O45 VKMnO4M Na2C2O4式中：mNa2C2O4 Na2C2O4的质量，单位：g;VKMno4KMnO 4的体积，单位：L ;M Na2c2O4Na2CQ4 的摩尔质量，单位：g/mol ;也可用公式：CKMno4 -mNa一 1000计算，其中V的单

5、位用ml。5 VKMnO4 M Na2C2O4(1)本实验需通过加热来提高反应速度，但温度不宜过高，否则C2O4I会分解。通常加热至7585 C,趁热滴定，终点时溶液温度不低于65 C。(2)刚开始和近终点时反应速度较慢，应注意滴定速度的控制。4高锰酸钾法有哪些实际应用？高锰酸钾的氧化能力很强，能与很多还原性物质反应。如：可直接测定H2O2、C2O4 2、Fe2+等还原性物质；也可用返滴定法测定MnO2、PbO2、IO3一、CrO42_、BrO3-等氧化性物质；还可用间接法测定一些非氧化还原性物质，如Ca2+等的含量。【例8- 1】 用高锰酸钾法测定 FeSQ含量。方法如下：精密称取 FeSQ

6、 7H2O 样品 0.6023g,用 6mol/L 的 H2SO4调节H +为 1 2mol/L。用KMnO 4 (0.02015mol/L )滴定液滴定至粉红色 (半分钟不褪色) 为终点，消耗滴定液20.10ml。已知 1ml KMnO 4 ( 0.02mol/L )相当于 27.80mg 的 FeSQ 7巴0，求样品中 FeSQ 7巴0 的含量。解：已知：1ml KMnO 4 (0.02mol/L )相当于 27. 80mg 的 FeSQ 7HO 即 T = 2. 780 x 10 2g/ ml故:FeSQ 7H2O%(g/g)Tt/aVtFSa100%27.80 10 3 20.10 嗨

7、0.6023100% 93.47%答：样品中 FeSQ 7H2O的含量为93. 47%。因Fe2+易被空气中的O2所氧化，所以测定 Fe2+时不能加热，而且注意称量应迅速，尽 量缩短样品在空气中暴露的时间。双氧水（H2O2）是一种外用消毒剂，双氧水中 H2O2含量的测定也可用高锰酸钾法。咼锰酸钾法的优点是应用范围广，滴定时不须另加指示剂。缺点是滴定液的稳定性较差，放置一段时间后的标准溶液需重新标定。5什么是直接碘量法？直接碘量法常用于何种物质的测定？对介质有何要求？6什么是间接碘量法？间接碘量法中常用的滴定剂是什么？间接碘量法是利用I -的还原性测定氧化性物质含量的方法。测定时先将定量的氧化性

8、 物质与过量的 KI反应生成定量的12,然后用Na2&O3滴定液滴定析出的12,从而计算出氧 化性物质的含量。例如用间接碘量法测定 KMnO 4,化学反应式为：2KMnO4+ 10KI + 8H2SO4 =2MnSO4 + 50+ 6K2SO4 + 8出0I2 + 2Na2S?O 32Nal + Na2SO6（连四硫酸钠）有关物质间的计量关系可表示如下：2KMnO 451210 Na2S2O3KMnO 45 Na2S2O 3故有：5n KMnO4 n NazSzQ根据上式可计算KMnO 4的含量。7间接碘量法对介质的要求如何？为何要在专用的碘量瓶中进行滴定?&间接碘量法中所用的指示剂是什么？应

9、在滴定开始前加入吗?9. 如何配制和标定12滴定液?（1）配制升华法制得的纯碘可用直接法配制，但因丨2具有挥发性，难以准确称量，所以通常用间接法配制。配制1L 0.05mol/L的碘滴定液可在托盘天平上称取13g的I2和36g的KI，加适量纯化水溶解后，再稀释至 1L,摇匀，贮存于棕色瓶中，暗处保存。（2）标定标定碘滴定液常用的基准物质是三氧化二砷（AS2O3）（俗称砒霜，剧毒！）。AS2O3难溶于水，易溶于碱溶液中，生成同样有还原性的亚砷酸盐，其反应如下：AS2O3 + 6NaOH 2Na4sO3 + 3出0用硫酸中和过量的碱，并保持pH 8，用待标定的12滴定液滴定，反应如下：Na3AsO

10、3 + I2 + 2NaHCO 3 NasAsOq + 2NaI + 2CO2 f + H2O有关物质间的计量关系为：AS2O32Na4sO3212即AS2O3212故：AS2O3与I2的物质的量的关系是nl22nAs203操作步骤：以标定 0.05mol/L I 2滴定液为例，用减重法精密称取在 105110 C干燥至恒 重的基准AS2O3 0.15g,加1mol/L NaOH 溶液10ml，稍微加热使之完全溶解，加纯化水 20ml 和甲基红指示剂1滴，滴加0.5mol/L H 2SO4至溶液由黄色转变为微红色，再加 NaHCO3 2g, 纯化水50ml，淀粉指示剂 2ml。用待标丨2溶液滴

11、定至溶液显浅蓝色为终点。按下式计算b2mAs2O31000滴定液的浓度：V| 2 M AS2O3CI2单位:g；ml;式中：mAS2O3 AS2O3的质量，Vi212的体积，单位：M AS26As 2O3的摩尔质量，单位： g/mol。10. 如何配制和标定 Na2O3滴定液？（1）配制Na2S2O3 5H2O为无色晶体，含有少量 S Na2SO3、NaO4等杂质，且易风化，因此 只能用间接法配制。 另外，水中的微生物、CO2、空气中的O2、日光等均能使 Na2S2O3分解， 所以新配制的 Na2SO3溶液不稳定。在配制时，需用新煮沸过放冷的纯化水，并加入少量Na2CO3使溶液呈微碱性，以避免

12、 Na2SQ3的分解。O.1mol/L Na 203溶液的配制方法：用托盘天平称取 NazSOs 5巴0晶体26g” NazCOs 固体0.2g,加适量新煮沸的冷纯化水溶解并稀释至1L，贮存于棕色瓶中，放置暗处 814天后再进行标定。（2）标定标定Na2S2O3滴定液的基准物质很多，最常用的是重铬酸钾（K2Cr2O7）。KQrzO?在酸性溶液中和过量 KI作用生成定量的碘（12）,再用Na2&O3溶液滴定生成的12，可算出Na2SO3 溶液的浓度。反应方程式为：K2C2O7+ 6KI + 7H2SO44K2SO4+ C2 （ SO4） 3+ 3b+ 7H2OI2+ 2Na2S2O32Nal +

13、 Na2SO6有关物质间的计量关系可表示如下：2。2。7 3丨2 6Na2S?O 3 即2。2。7 6 Na2O3K2C2O7与Na2SO3之间物质的量的关系是 nNa2S2O3 6nK2Cr2O7操作步骤：以标定 0.1mol/L Na2O3溶液为例：用减重法精密称取在120 C干燥至恒重的基准 K2CDO7 0.15g置于碘量瓶中，加 50ml纯化水溶解，加 KI 2 .0g和6mol/L H 2SO4 10ml,立即密塞，摇匀，水封，置于暗处 10分钟后，用少量纯化水冲洗碘量瓶盖及瓶内壁，再加 纯化水50ml稀释，用待标定的 Na2SO3溶液滴定至近终点（浅黄绿色）时，加淀粉指示剂2ml

14、，继续滴定至蓝色消失而显亮绿色为终点，按下式计算Na2S2O3滴定液的浓度：CNaQO 310006mK2Cr2O7VNa2S2O3 M K2Cr2O7式中：口心讯。？ K2Cr2O7的质量，单位：g;VNa2S2O3Na2S?O3 的体积，单位：ml;M心孔。？K262O7的摩尔质量，单位：g/mol。另外：12与Na2S2O3滴定液的浓度也可以通过比较法标定：丨2和Na2O3滴定液中，若有一滴定液的准确浓度已知，则另一滴定液就可以通过比较法求得其准确浓度。11. 亚硝酸钠法的原理是什么？滴定液是什么？12重氮化滴定法的滴定条件是什么？什么是快速滴定法？重氮化滴定法的反应条件(1) 酸的种类

15、和浓度：重氮化速度与酸的种类有关， 在HBr或HCI中较快，在H2SQ 或 HNO 3中较慢， 而在 HBr 中又比在 HCl 中快， 但由于 HBr 价格比较昂贵， 所以常用 HCl。 滴定时一般在12mol/L的酸度下进行，酸度高时反应速度快，生成的重氮盐稳定。(2) 反应的温度：温度高反应速度快，但温度不宜过高，否则HNO 2也易分解逸失。故重氮化反应要求在 5 C以下进行。如果采用“快速滴定法”，则可在 30 C以下进行。(3) 滴定速度：重氮化反应速度较慢。滴定速度不宜过快， 若用“快速滴定法”则可加快反应速度。 “快速滴定法”的操作方法是： 将滴定管尖插入液面下约 2/3 处， 在

16、不断搅 拌下一次滴入大部分亚硝酸钠滴定液， 近终点时将管尖提出液面， 在不断搅拌下再缓缓滴定。 这样，开始生成的亚硝酸在剧烈搅拌下向四方扩散并立即和芳伯胺反应，使反应完全。采用“快速滴定法”时， 要求在近终点时， 将滴定管尖端提出液面， 故应预先计算出所 需消耗滴定液的大致体积。13快速滴定法需估算消耗滴定液的体积，请计算下式：称取基准对氨基苯磺酸(分子量为173.19) 0.5026g,标定浓度约为 0.1moI/L的亚硝酸钠滴定液，计算终点时消耗 NaNO 2滴定液的大约体积。14亚硝酸钠滴定法是如何指示终点的？15如何标定 0.1mol/L 的亚硝酸钠溶液？标定 NaNO 2的基准物质最

17、常用的是对氨基苯磺酸( C6H7O 3NS) ，对氨基苯磺酸难溶于水，须用氨水溶解，然后再用 HCl 中和。操作步骤：精密称取在 120oC干燥至恒重的基准对氨基苯磺酸0.5g，置于烧杯中，加纯化水30ml及浓氨水3ml，搅拌溶解后加浓盐酸 10ml，搅拌，在30oC以下用待标定的 NaNO 2 滴定液滴定。滴定时将滴定管尖端插入液面下约 2/3 处，随滴随搅拌，至近终点时，将滴定 管尖端提出液面，用少量水洗涤尖端，洗涤液并入溶液中，继续缓缓滴定，用细玻璃棒蘸取少许，在碘化钾淀粉试纸上划过，如立即显蓝色划痕，停止滴定，并用玻璃棒继续搅拌溶液 1分钟后再划一次，若仍立即变为蓝色，说明已经到达终点

18、。记下消耗NaN0 2体积。按下式计算其准确浓度。CNaNO21000mC6H7O3NSVNaNO2 M c6H7ObNS式中：mc6H7O3NS -C6H7O3NS 的质量，单位：gVNaNO2 NaNO 2的体积，单位：ml ；Mc6H7O3ns-C6H7O3NS 的摩尔质量，单位：g/mol。16.找出哪些药物的含量测定是用亚硝酸钠法？第三部分评价与反馈实例1:维生素C含量的测定用减重法精密称取维生素C样品0.2g，置于锥形瓶中，加 2mol/L的醋酸溶液10ml，加新煮沸过的冷纯化水 50ml,待样品完全溶解后，加入淀粉指示剂1ml,立即用12滴定液滴定至溶液由无色变为浅蓝色（30秒内

19、不褪色）为终点。记下消耗丨2滴定液的体积。平行操作三次。每1ml I2滴定液（0.05mol/L ）相当于8.806mg的。6出。6 （即维生素 C）。1.为什么要加入醋酸溶液且用新煮沸过的冷纯化水溶解维生素C?2写出计算维生素含量的公式。实例2:磺胺嘧啶钠注射液的含量测定精密量取磺胺嘧啶钠注射液适量（约相当于磺胺嘧啶钠0.6g）,加水40ml，浓盐酸8ml,用亚硝酸钠滴定液（0.1mol/L ）滴定。滴定时将滴定管尖端插入液面下约2/3处，随滴随搅拌，至近终点时，将滴定管尖端提出液面，用少量水洗涤尖端，洗涤液并入溶液中，继续缓 缓滴定，用细玻璃棒蘸取少许， 在碘化钾-淀粉试纸上划过，如立即显

20、蓝色划痕， 停止滴定，并用玻璃棒继续搅拌溶液 1分钟后再划一次，若仍立即变为蓝色，说明已经到达终点。记下消耗 NaNO 2 的体积。平行操作三次。每 1ml 亚硝酸钠滴定液( 0.1mol/L )相当于 27.23mg 的 C 10H 9N 4NaO 2S 。若有永停滴定仪， 则只需把滴定装置置于永停滴定仪的电磁搅拌器之上， 调节好电磁搅 拌器的转速， 而不需用玻璃棒搅拌。 化学计量点之前， 溶液中无电流产生， 指针不发生偏转， 计量点时， 有电流产生， 指针发生了偏转并且不再回到零位。 根据指针发生偏转并且不再回 到零位指示终点到达。1本法在何种温度下测定？称为什么法？指示终点的方法是什么？2列出计算磺胺嘧啶钠注射液含量的公式。目标检测题一、填空1氧化还原滴定法是以 反应为基础的滴定分析法。2标定 KMnO 4 的基准物质可用 ，标定 I 2 滴定液的基准物质可用，标定Na2O3的基准物质可用 。3.直接碘量法是利用碘的性， 可直接测定的含量。 间接碘量法是利用 KI 的_ 性，间接测定 的含量。4.直接