案例：基于氧化還原傳感器測(cè)定酸性高錳酸鉀滴定碘化亞鐵溶液

基于氧化還原傳感器測(cè)定酸性高錳酸鉀滴定碘化亞鐵溶液 1. 問(wèn)題提出

高中化學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)運(yùn)用強(qiáng)氧化劑滴定碘化亞鐵溶液的試題，然后根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)弱律，強(qiáng)氧化劑會(huì)先和還原性強(qiáng)的碘離子發(fā)生反應(yīng)，只有還原性強(qiáng)的碘離子完全反應(yīng)了，才能輪到還原性弱的亞鐵離子反應(yīng)，那么事實(shí)真的是這樣嗎？筆者準(zhǔn)備運(yùn)用氧化還原傳感器一探究竟。 2. 實(shí)驗(yàn)原理

酸性高錳酸鉀、酸性重鉻酸鉀、雙氧水氧化性均強(qiáng)于鐵離子和碘單質(zhì)，可以氧化亞鐵離子和碘離子，運(yùn)用氧化還原傳感器測(cè)定滴定過(guò)程，如果真如大家所認(rèn)識(shí)的先將碘離子完全氧化再氧化亞鐵離子的話，就應(yīng)該出現(xiàn)兩個(gè)滴定突變點(diǎn)。 3. 實(shí)驗(yàn)儀器及用品

電腦、數(shù)據(jù)采集器及配套軟件、滴速傳感器、氧化還原傳感器；硫酸亞鐵溶液（0.1mol/L）、碘化鉀溶液（0.2mol/L）、酸性高錳酸鉀溶液（0.1mol/L）、酸性重鉻酸鉀溶液（0.1mol/L）、30%雙氧水。4. 實(shí)驗(yàn)裝置圖

圖1：實(shí)驗(yàn)裝置圖5. 實(shí)驗(yàn)操作

①如圖所示連接好裝置，打開(kāi)電腦上的配套軟件，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)采集”按鈕，將采集模 式從“基于時(shí)間”改為“數(shù)字事件”，之后單擊“完成”按鈕。②取0.2mol/L碘化鉀溶液和0.1mol/L硫酸亞鐵溶液各10mL于100mL的小燒杯中，用玻璃棒攪拌，加入攪拌子，放在磁力攪拌器上，插入氧化還原傳感器；再在滴定管中加入60mL0.1mol/L酸性高錳酸鉀溶液。③點(diǎn)擊軟件上的“采集”按鈕，打開(kāi)滴定管的活塞。開(kāi)始采集數(shù)據(jù)，至數(shù)據(jù)曲線基本 不變時(shí)關(guān)閉活塞，停止采集，保存數(shù)據(jù)。④將酸性高錳酸鉀溶液（0.1mol/L）更換為酸性重鉻酸鉀溶液（0.1mol/L）、30%雙氧 水重復(fù)實(shí)驗(yàn)。6. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖2：0.1mol/L酸性高錳酸鉀溶液滴定0.05mol/LFeI2溶液 利用酸性重鉻酸鉀溶液（0.1mol/L）和30%的雙氧水溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn)均為得到預(yù)想的雙滴定曲線。 7. 數(shù)據(jù)分析

筆者更換多組濃度的實(shí)驗(yàn)藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，均為出現(xiàn)預(yù)期的雙滴定曲線，因?yàn)槭歉鼡Q了多種氧化劑不能出現(xiàn)雙滴定突變點(diǎn)，有可能是由于碘離子與亞鐵離子的問(wèn)題，據(jù)此筆者利用能斯特方程進(jìn)行計(jì)算。理論分析8. 所以在碘離子未反應(yīng)完全時(shí)，亞鐵離子就可以被氧化，同時(shí)也可以證明2Fe3++2I-≒2Fe2++I2是一個(gè)可逆反應(yīng)。9