高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)第七章氧化還原滴定教案

1、第七章 氧化仍原滴定一、教學(xué)基本要求 把握高錳酸鉀法的原理、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定、方法特點(diǎn)及應(yīng)用示例；把握間接碘法的 原理、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定、方法特點(diǎn)及應(yīng)用示例；明白重鉻酸鉀法 二、學(xué)時(shí)安排 3 學(xué)時(shí) 三、教學(xué)內(nèi)容 本章只講解兩種詳細(xì)的滴定方法,有關(guān)理論問題請同學(xué)們參考教材自學(xué)； 7.1 高錳酸鉀法 一、 特點(diǎn) 高錳酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑,其氧化才能及仍原產(chǎn)物與介質(zhì)酸度有關(guān)；酸性介質(zhì)MnO4+8 H+5e =Mn2+4H 2O =1.51V =0.60V 中性或弱酸（堿）性MnO4+2H 2O +3 e =MnO +4OH強(qiáng)堿性介質(zhì)MnO4+ e = MnO2 =0.56V 4高錳酸鉀法在各種

2、介質(zhì)條件下均能應(yīng)用,因其在酸性介質(zhì)中有更強(qiáng)的氧化性,一般在強(qiáng)酸 性條件下使用；但在堿性條件下氧化有機(jī)物的反應(yīng)速率較快,故滴定有機(jī)物常在堿性介質(zhì)中進(jìn)行；高錳酸鉀作為氧化劑可以用來直接滴定Fe2、H2O2、C2O42、As3、Sb3等；高錳酸鉀法的優(yōu)點(diǎn)是氧化才能強(qiáng),可應(yīng)用于直接、間接、 返滴定等多種滴定分析,可對無機(jī)物、有機(jī)物進(jìn)行滴定,應(yīng)用很廣,且無需另加指示劑,本身為自身指示劑；高錳酸鉀法的缺點(diǎn)是其標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)固性不夠,由于氧化性太強(qiáng)而使滴定的挑選性較低；高錳酸鉀法滴定終點(diǎn)不太穩(wěn)固,終點(diǎn)顏色為略微過量的高錳酸鉀自身的顏色,即淺紫紅色,但 因空氣中的各種仍原性氣體、塵埃易使其仍原而慢慢褪色,一般經(jīng)

3、半分鐘紅色不褪即可認(rèn)為已 達(dá)終點(diǎn)；同時(shí)此外KMnO 會與Mn2發(fā)生反應(yīng)：KMnO4 2 MnO4+3Mn2+2H 2O=5MnO +4 HKMnO 溶液易被空氣中各種仍原性物質(zhì)仍原而褪色,所以高錳酸鉀法一般均以溶液為滴定劑滴定仍原性物質(zhì)；二、 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液 高錳酸鉀因常含各種雜質(zhì)而不能用直接法配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液；高錳酸鉀氧化才能強(qiáng),能與各種仍 原性物質(zhì)反應(yīng),仍存在自解反應(yīng)： 4 KMnO +2 H 2 O = 4 MnO +4 KOH + 3 O 此反應(yīng)在有 Mn 2、MnO 存在及光照均可加速分解,故其濃度易發(fā)生轉(zhuǎn)變；一般配制 KMnO 標(biāo)準(zhǔn)溶液可稱取稍過量的 KMnO 固體,溶于肯定體積的

4、蒸餾水中,加熱煮沸,冷卻后,貯藏于棕色瓶中,放置數(shù)天,過濾后再進(jìn)行標(biāo)定；久置后的 KMnO 標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)重新標(biāo)定；KMnO 溶液可用仍原劑基準(zhǔn)物（如 H 2 C 2 O 4 2 H 2 O、Na 2 C 2 O 4、FeSO 4 NH 4 2 SO 4 6 H 2 O 等來標(biāo)定,如用 Na 2 C 2 O 4 來標(biāo)定,反應(yīng)為： 2 MnO 4 +5 C 2O 4 2+16 H =2 Mn 2+10 CO 2 +8 H 2 O為使滴定反應(yīng)能定量、快速完成,必需留意：溫度：宜在7585,溫度太低反應(yīng)太慢,而溫度太高時(shí)2O 4H2C2O 4易分解；MnO 沉酸度： 宜在cH=0.51moldm3之間,

5、 太高H2C易分解, 太低易生成淀；滴定速度：由于 KMnO 的滴定反應(yīng)是一個(gè)靠其仍原產(chǎn)物 Mn 2催化的自催化反應(yīng),所以開頭滴定的速度不能太快；待第一滴 KMnO 褪色后再滴下一滴,在數(shù)滴之后有 Mn 2產(chǎn)生時(shí)可稍快一點(diǎn)；但也不能太快,否就 三、實(shí)例KMnO 仍未反應(yīng)即在熱的酸性溶液中分解了；用CCa2的測定間接滴定法Ca2不與KMnO 反應(yīng),因而只能采納間接滴定；先H2O2可用KMnO 直接滴定,而2O42沉淀Ca2：CaC2O 4Ca2 + C2O42 = 沉淀經(jīng)過濾、洗滌后用稀硫酸溶解：再用CaC2O 4 +2 H = H2C2O4 + Ca24用量間接算出Ca2的含量；凡KMnO 標(biāo)

6、準(zhǔn)溶液滴定溶液中的H2C2O 4,依據(jù)KMnO能與C2O42定量生成沉淀的金屬離子均可采納此間接滴定法；計(jì)量關(guān)系式： nCa2=nC2O42=5 n 2MnO4 質(zhì)量分?jǐn)?shù)： wCa2=nCa2MCa2/m 樣=5 c 2MnO4VMnO4MCa2/m 樣 7.2 碘法一、特點(diǎn)碘法（也叫碘量法）是利用I2的氧化性和 I的仍原性來進(jìn)行滴定的分析方法,是常用的氧化仍原滴定方法之一,可分為直接碘法與間接碘法；電極反應(yīng)為：2I + 2e = 2I （I2/ I）=0.535V 由于 2I （s）在水中的溶解度很?。?.00133 mol dm 3）, 實(shí)際應(yīng)用中常把它溶解在 KI 溶液中,以增大 2I

7、（s）的溶解度；2I + I = I 3,直接碘法：2I 是一種較弱的氧化劑,能與較強(qiáng)的仍原劑（Sn 2、Sb 3、As 2O 3、S 2 ,SO 3 2）等直接反應(yīng)；如：2 22I + SO 3 + H 2 O =2 I + SO 4 +2 H直接碘法以 2I 為滴定劑,滴定上述較強(qiáng)的仍原劑,又稱碘滴定法；滴定應(yīng)在酸性或中性介質(zhì)中進(jìn)行,由于堿性條件下 2I 易歧化： 3 2I+6OH = IO 3 +5 I +3 H 2 O由于 2I 的氧化性不強(qiáng),能被其氧化的物質(zhì)不多,所以直接碘法應(yīng)用有限；間接碘法：間接碘法與直接碘法正好相反,它是利用 I 的仍原性來測定氧化性物質(zhì)；首先加入過量 I 使其

8、與被測物反應(yīng),按計(jì)量反應(yīng)方程式定量析出 2I ,而后用 Na 2 S 2 O 3 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的 2I,從而間接測出被測物的含量；由于是用 Na 2 S 2 O 3 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的 2I ,所以又稱滴定碘法；滴定反應(yīng)在中性或弱酸性中進(jìn)行： 2 酸性太強(qiáng)會使S 2O 32+2I =S 4O 62+2 INa2S 2O3分解：S 2O 32+2 H=S +H2SO 3酸性太強(qiáng)會發(fā)生副反應(yīng)而無法定量：S 2O 32+42I +10 OH=2SO 42+8 I+5H 2OI存在下,2I 與淀粉溶液形成藍(lán)色加3）2I+6OH=IO3+5 I+3H 2O指示劑：碘法常用淀粉指示劑來確定終點(diǎn)；在少量

9、合物,從藍(lán)色的顯現(xiàn)或消逝來指示終點(diǎn)的到達(dá)；在室溫、少量3I（c I 0.001moldm存在時(shí),反應(yīng)的靈敏度為c2I =0.51105moldm; 無 I時(shí)靈敏度下降；淀粉溶液應(yīng)新鮮配制,久置后與2I 加合呈紫或紅色,變色不敏捷；二、間接碘法的標(biāo)準(zhǔn)溶液Na 2 S 2 O 3 標(biāo)準(zhǔn)溶液 Na 2 S 2 O 3 不是基準(zhǔn)試劑,不能直接配制成濃度精確的溶液,必需先配制成濃度相近的溶液而后標(biāo)定；Na 2 S 2 O 3 溶液不穩(wěn)固,易發(fā)生以下反應(yīng)：在 pH4.6 的酸性介質(zhì)（如含 CO 的水溶液）中：2 2S 2O 3 +2 H = SO 3 +S + H 2 O久置空氣中：細(xì)菌Na 2 S 2

10、O 3 Na 2SO 3 + S為防止上述反應(yīng)發(fā)生,配制 Na 2 S 2 O 3 溶液須用新煮沸并冷卻的蒸餾水,并加少量 Na 2CO 3（ 0.02%）以使溶液呈微堿性,再加入少量 HgCl （殺菌）,貯于棕色瓶中防止光照,經(jīng) 812天后再標(biāo)定；長期儲存的 Na 2 S 2 O 3 溶液應(yīng)隔 12 個(gè)月標(biāo)定一次,如顯現(xiàn)渾濁應(yīng)重配；Na 2 S 2 O 3 溶液的標(biāo)定可用基準(zhǔn)試劑純碘、KlO 3 , KBrO 3 , K 2 Cr 2 O 7 及純銅（配制成 Cu 2標(biāo)準(zhǔn)溶液） 等；除純碘配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液可用直接碘法標(biāo)定 Na 2 S 2 O 3 溶液外, 其余均用間接碘法標(biāo)定；用淀粉作指示劑

11、時(shí),應(yīng)先用 Na 2 S 2 O 3 溶液滴至溶液呈淺黃色（大部分碘已作用）后,再加淀粉溶液, 用 Na 2 S 2 O 3 溶液連續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消逝即為終點(diǎn)；如淀粉指示劑加入過早,大量2I 與淀粉結(jié)合生成加合物,不易與 Na 2 S 2 O 3 反應(yīng),產(chǎn)生誤差；滴定至終點(diǎn)后過幾分鐘又會有藍(lán)色復(fù)現(xiàn),這是由于空氣把 I 氧化為 2I 所致；通常只需約半分鐘不復(fù)現(xiàn)藍(lán)色即認(rèn)為到達(dá)終點(diǎn)；三、實(shí)例硫酸銅中銅的測定間接滴定法Cu 2 與 I 反應(yīng)能定量析出 2I,而后用 Na 2 S 2 O 3 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的 2I 的反應(yīng)為： 2 Cu 2 +4 I =2 CuI + 2I 2I + S 2O 3

12、 2=2 I + S 4O 6 2滴定中應(yīng)加入過量 KI ,使 Cu 2轉(zhuǎn)化完全；另外,由于 CuI 沉淀劇烈吸附 2I ,會使結(jié)果偏低,因而滴定中常加入 KSCN,讓 CuI 沉淀轉(zhuǎn)化為 CuSCN,使吸附的 2I 釋放出來；提高滴定精確度；必需留意, KSCN應(yīng)在接近終點(diǎn)時(shí)再加入,否就 SCN 會仍原 2I 而使結(jié)果偏低； 此外, 滴定時(shí)溶液 pH值應(yīng)掌握在 34 之間,太高 Cu 2易水解,太低 I 易被氧化；2 3 2此法也可用于銅礦、合金及鍍銅液等樣品中 Cu 的測定, 樣品中的 Fe 會干擾 Cu 的測定,可加入 NH 4HF 2 掩蔽劑掩蔽 Fe 3； 7.3 氧化仍原滴定前的預(yù)處理在氧化仍原滴定前經(jīng)常要對樣品進(jìn)行預(yù)處理,將被測組分轉(zhuǎn)變?yōu)槟鼙痪_滴定的狀態(tài)；如測鐵礦中總鐵時(shí),存在Fe2、Fe3,需把Fe3全部仍原為Fe2,才能用K2Cr2O7滴定；在進(jìn)行氧化仍原滴定前的預(yù)處理時(shí),所選用的預(yù)氧化劑和預(yù)仍原劑應(yīng)符合以下條件：能將待測組分定量、完全轉(zhuǎn)化為所需狀態(tài)；Fe2反應(yīng)具有肯定的挑選性；如測鐵礦中總鐵時(shí),如用Zn 粉作仍原劑就不僅把Fe3仍原為,而且把Ti4仍原為Ti3,用K2Cr2O7滴定時(shí)就一起氧化,造成滴定誤差；過量的預(yù)氧化劑和預(yù)仍原劑要易于除去,否就會干擾滴定；除去方法常用：加熱分解