1、2018/6/22,1,本章目录,第六章 氧化还原反应,6.1 基本概念,6.2 电极电势,6.3 电极电势的应用,6.4 元素的标准电极电势图及应用,6.5 氧化还原滴定的基本原理,6.6 氧化还原滴定法,2018/6/22,2,(1)定义,1970年,IUPAC对氧化值做了如下定义:某元素一个原子的荷电数,这种荷电数是把成键电子指定给电负性较大的原子而求得,又称氧化数。,1. 氧化数,6-1 基本概念,一、氧化数的定义及判断规则,2018/6/22,3,(2) 确定氧化数所遵循的规则,在单质中,原子的氧化数为零;,在中性分子中所有原子氧化数代数和应等于零;,除金属氢化物(如NaH)外,化合
2、物中氢的氧化数均为+1;,2018/6/22,4,在所有的氟化物中氟的氧化数为-1。,通常,在化合物中,氧的氧化数为-2;在过氧化物(H2O2,BaO2)中,氧的氧化数为-1;在超氧化物中(KO2),氧的氧化数 为 ; 在氧的氟化物(OF2,O2F2)中,氧的氧化数分别为+2和+1。,2018/6/22,5,2018/6/22,6,氧化数与化合价的区别 在许多化合物中,原子的氧化数与化合价往往相同,但在一些共价化合物中,两者并不一至。例如在CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4中,C的氧化数依次为-4,-2,0,+2,+4,而C的化合价皆为4。 此外,化合价总是整数,但氧化数可
3、以是分数。如连四硫酸钠Na2S4O6中S的氧化数为+(5/2),Fe3O4中Fe的氧化数为+(8/3)。,2018/6/22,7,1. 与氧结合的过程叫氧化反应 除去氧的过程叫还原反应,局限性:覆盖范围小,二、 氧化与还原的概念,2. 化合价升高的过程叫氧化反应,化合价降低的过程叫还原反应。,2018/6/22,8,3. 元素氧化值升高的过程叫氧化反应,元素氧化值降低的过程叫还原反应。,20世纪初,人们认识到氧化还原的本质是电子发生转移或偏移,并且引起元素氧化数的变化。,一般的氧化还原反应自身氧化还原反应歧化反应,2018/6/22,9,在一个氧化还原反应中,氧化数升高与降低的总数相等:氧化数
4、升高的物质为还原剂(被氧化),氧化数降低的物质为氧化剂(被还原)。,实际上,氧化与还原反应是存在于同一反应中且同时发生。,注意,2018/6/22,10,氧化剂与它的还原产物、还原剂与它的氧化产物组成的电对称为氧化还原电对。,1. 半反应和氧化还原电对,2018/6/22,11,每个电对中,氧化型物质与还原型物质之间存在下列共轭关系(类似于酸碱共轭关系,该种关系称为氧化还原半反应):,书写电对时,氧化型物质在左侧,还原型物质在右侧,中间用斜线“/”隔开。,注意,氧化型 + ne- 还原型,2018/6/22,12,每一个电对对应一个氧化还原半反应:,Cl2 + 2e- 2Cl-,Br2 + 2
5、e- 2Br-,同一物质在不同的电对中可表现出不同的氧化还原性质,每一个氧化还原反应对应两个氧化还原半反应。,2018/6/22,13,1. 配平原则,氧化剂原子氧化数降低总数等于还原剂原子氧化数升高总数,2. 配平步骤,1) 写出未配平的反应方程式,2) 找出氧化剂原子氧化数降低和还原剂原子氧化数升高数,各乘以系数使氧化数降低总数与升高总数相等;,3) 配平的反应方程式中其它元素,并检查,2018/6/22,14,例 配平反应:As2S3 HNO3 H3AsO4 H2SO4 NO,解:首先确定氧化数,根据配平原则确定系数,3As2S3 28HNO3 6H3AsO4 9H2SO4 28NO,配
6、平其它元素,3As2S3 28HNO3 4H2O = 6H3AsO4 9H2SO4 28NO,2018/6/22,15,根据质量守恒定律,方程式两边各种元素的原子总数必须各自相等,各物种的电荷数的代数和必须相等。,(1). 配平原则,电荷守恒,反应中氧化剂得到的电子总数必须等于还原剂所失去的电子总数。,质量守恒,2. 利用半反应配平氧化还原反应,离子-电子法,2018/6/22,16,以离子式写出主要的反应物及其氧化还原产物;分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的半反应;分别配平两个半反应方程式;确定两个半反应方程式得、失电子数目的最小公倍数,使其得失电子数目相同。,2. 配平步骤,2018/6
7、/22,17,解:,2018/6/22,18,2MnO4- + 16H+ + 10e- = 2Mn2+ + 8H2O,2MnO4- + 5SO32- + 6H+ = 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O,2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4 = 2MnSO4+6K2SO4+3H2O,2018/6/22,19,例:配平,5+得:,化简得:,2018/6/22,20,解:,3+2得:,例:配平方程式,2018/6/22,21,一边多n个O加2n个H+,另一边加n个H2O,配平的反应方程式里不应出现OH。,一边多n个O加n个H2O,另一边加2n个OH-,配平的反应方程式不应出现H+ 。,提
8、示,酸性介质中,碱性介质中,2018/6/22,22,配平的关键,氧化、还原两个半反应的配平,配平难点,配平半反应的氧原子个数,配平氧原子的经验规则,2018/6/22,23,2018/6/22,24,一、原电池和电极电势,Zn(s)+CuSO4(aq) ZnSO4(aq)+Cu(s),反应可自发进行,6-2 电极电势,2018/6/22,25,Zn直接和CuSO4溶液接触,Zn失去的电子直接给Cu2+,电子流动无序,Zn片溶解,Cu析出,温度升高。结论:化学能转变为热能。,装置1: 将Zn片直接插入CuSO4溶液中,现象:Zn片溶解,Cu析出。,2018/6/22,26,装置2: Zn片插入
9、ZnSO4溶液中,Cu片插入CuSO4溶液中,两烧杯用一倒置的U形管连通盐桥。两金属用导线相连,中间连一个检流计。,检流计,e-,e-,ZnSO4(aq)1.0 molL-1,Zn,CuSO4(aq)1.0 molL-1,Cu,KCl (aq),盐 桥,原电池,2018/6/22,27,现象: (1)检流计指针偏转:Zn是负极,Cu是正极; (2)Zn片溶解,Cu片上有Cu析出; (3)取出盐桥,指针回零,放入盐桥,指针偏转,说明盐桥构成了电的通路。,Zn(s) Zn2+(aq)+2e- (负极)Cu2+(aq)+2e- Cu(s) (正极)Zn(s)+CuSO4(aq) ZnSO4(aq)+
10、 Cu(s),解释:,2018/6/22,28,构造:将饱和KCl中加入琼脂加热后,装入U 形管中,冷却后成为凝胶。有可自由移动的K+,Cl-。作用:构成电的通路。,盐桥(Salt Bridge)的功效,2018/6/22,29,ZnSO4溶液,CuSO4溶液,Zn,Cu,盐 桥,检流计,e-,e-,+,-,Zn2+,SO42-,+,-,盐桥(Salt Bridge)的功效,2018/6/22,30,结论:装置2使氧化反应和还原反应分在两个不同的区域进行;电子转移通过外电路实现,于是有了电子的定向流动,从而产生电流,实现了化学能向电能的转化。,2018/6/22,31,装置3: 铂片1插入Fe
11、3+和Fe2+的溶液中,铂片2插入Sn2+和Sn4+的溶液中,两烧杯用一倒置的U形管连通盐桥。两金属用导线相连,中间连一个检流计。,检流计,e-,e-,Sn2+Sn4+,Pt,Fe2+ Fe3+,Pt,盐 桥,原电池,2018/6/22,32,1. 原电池的组成,自发的氧化还原反应;,氧化反应和还原反应分在两个不同的区域里进行;,装置内外构成电的通路。,2018/6/22,33,进行氧化反应和还原反应的两个不同的区域,也称电极。ZnZnSO4 组成锌电极CuCuSO4 组成铜电极,Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- Cu2+(aq) + 2e- Cu(s),基本术语,2018/6/22,
12、34,两个半电池中进行的氧化和还原反应就是两个半反应。,Zn(s) Zn2+(aq)+2e- Cu2+(aq)+2e- Cu(s),两个半反应中氧化态和相应的还原态物质构成的两个氧化还原电对。氧化态/还原态: Zn2+/Zn Cu2+/Cu,2018/6/22,35,两个半反应组成的氧化还原总反应叫电池反应。,Zn(s) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + Cu(s),(5) 正负极,电子的流出极叫负极:Zn极 发生氧化反应电子的流入极叫正极:Cu极 发生还原反应,2018/6/22,36,2018/6/22,37,()Zn ZnSO4 CuSO4 Cu(+),(2)半电池中两相界
13、面用“|”表示,(1)负极写左边,正极写右边,组成电极的电对物质若不是导体,则应外加辅助电极,一般为铂或石墨。,() Zn|ZnSO4 | CuSO4|Cu (+),()Zn(s)|ZnSO4(c1)|CuSO4(c2)|Cu(s)(+),(3)两半电池之间用“|”表示,(4)注明溶液的浓度(气体注明分压) 、相态,2018/6/22,38,解:电对 Fe3+/Fe2+ Ag+/Ag氧化反应 Fe2+(aq) Fe3+ (aq) +e- (-)还原反应 Ag+ (aq) +e- Ag (s) (+),()Pt | Fe2+(c1),Fe3+(c2) | Ag+(c3) | Ag(s) (+),
14、() Fe2+(c1) | Fe3+(c2) | Ag+(c3) | Ag (+),2018/6/22,39,解:负极,氧化反应 Zn(s) Zn2+(aq)+2e- 正极,还原反应 2H+(aq)+2e- H2(g) 氧化还原反应 Zn(s)+2H+(aq) Zn2+(aq)+H2(g),例:已知下列电池图解: () Zn(s)|Zn2+(c1)|H+(c2)|H2(p ) | Pt (+) 写出原电池的电极反应和电池反应。,2018/6/22,40,2. 电极电势的产生,金属越活泼,溶液越稀,这种倾向越大。,同时,金属越不活泼,溶液越浓,这种倾向越大。,2018/6/22,41,(a) 若
15、M是活泼金属Zn,溶解的趋势沉积的趋势,溶液带“+”,电极带“-”,形成双电层,产生电势差电极电势(平衡),用E (Zn2+/Zn) 表示。,2018/6/22,42,(b) 若M是不活泼金属Cu,溶解的趋势 Fe3+ I2,还原型物质的还原能力大小次序: I- Fe2+ Cr3+,2018/6/22,72,例:E(I2/I-)=0.535 V, E (Br2/Br-)=1.07 V,E(MnO4-/Mn2+)=1.51 V , pH=5时,比较氧 化性强弱。,解:,2018/6/22,73,2018/6/22,74,即,2. 判断氧化还原反应进行的方向,2018/6/22,75,结论:能自发
16、进行,发生的反应是2Fe3+(aq) + Sn2+ (aq) 2Fe2+(aq) + Sn4+(aq),解:,2018/6/22,76,结论: 正反应不能自发进行, 逆反应能自发进行。,例:根据I2(s)+2Fe2+(aq) 2I-(aq) + 2Fe3+(aq)的E(I2/I-) 和E(Fe3+/Fe2+),判断反应能否自发进行?已知:E(I2/I-) = 0.54 V E (Pb2+/Pb),电极反应 Sn2+(aq)+2e- Sn(s),正反应不能自发进行,逆反应能自发进行。,结论:,发生的反应是,Pb(s) + Sn2+(aq) Pb2+(aq) + Sn(s),2018/6/22,7
17、9,3. 判断氧化还原反应进行限度,2018/6/22,80,对于一般的化学反应,若反应的K值大于106,就可以认为反应正向进行得很完全。,n=1,E = 0.36 Vn=2,E = 0.18 Vn=3,E = 0.12 V,2018/6/22,81,解: (1) 电对 Cu2+/Cu Ag+/Ag (2) 负极反应 Cu(s) Cu2+(aq) + 2e- 正极反应 2Ag+(aq)+2e- 2Ag(s),2018/6/22,82,2018/6/22,83,4. 测定和计算某些化学常数,Ksp、 Ka、 Kf,例: 测得下列电池的电动势为0.728 V。已知E (Ag+/Ag)0.80 V,
18、计算AgBr的Ksp。,(-)Ag| AgBr(s)|Br-(1.0 molL-1)|Ag+(1.0 molL-1)|Ag(+),解: 正极:Ag+(aq)+e- Ag(s),负极:Ag(s)+ Br-(aq) -e- AgBr(s),电池反应:Ag+(aq)+ Br-(aq) AgBr(s),2018/6/22,84,由题意可知,该电池为标准电池,E池=0.728 V。,2018/6/22,85,例: 测得下列电池的电动势为0.463 V。计算弱酸HA的解离常数及溶液的pH值。,(-) Pt,H2(p) )|HA(0.10 molL-1),A- (0.10 molL-1) | KCl(饱和)
19、|Hg2Cl2(s)|Hg(l) (+),解:,已知饱和甘汞电极E(Hg2Cl2/Hg)0.241 V,2018/6/22,86,2018/6/22,87,5. 判断氧化还原反应进行的次序,2018/6/22,88,6. 选择适当的氧化剂或还原剂,2018/6/22,89,当同种元素可以形成三种或三种以上的氧化值物种时,它们可以组成多种不同的电对,各电对的标准电极电势的定量关系可用图的形式表示,这种图称为元素电势图。,1. 定义,6-4 元素的标准电极电势图及其应用,一、 元素的标准电极电势图,2018/6/22,90,(1) 元素氧化值从高到低排列 Fe3+ Fe2+ Fe(2) 各氧化态物
20、质之间用直线相连 Fe3+ Fe2+ Fe(3) 直线上标明两物种构成电对的标准 电极电势 Fe3+ 0.77 V Fe2+ -0.44 V Fe,2. 组成,2018/6/22,91,1. 判断元素各氧化数的氧化还原性的强弱和稳定性,二、元素电势图的应用,3MnO42-(aq)+4H+(aq) 2MnO4-(aq)+MnO2(s)+2H2O(l),2018/6/22,92,2018/6/22,93,A + n1e- B,B + n2e- C,A + nxe- C,2018/6/22,94,例: 已知下列电极反应的标准电极电势,Cu2+(aq) + e- Cu+(aq) Cu2+(aq) +
21、2e- Cu(s),解:,两个半反应为 Cu2+(aq) + e- Cu+(aq) (+) Cu+(aq) + e- Cu(s) (),2018/6/22,95,2018/6/22,96,2018/6/22,97,根据所用的氧化剂和还原剂,可将氧化还原滴定法分为:高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法、铈量法、溴酸盐法、钒酸盐法等。,可以测定具有氧化性或还原性的物质,也可测定能与氧化剂或还原剂定量反应的物质。,2018/6/22,98,能够用于氧化还原滴定分析的化学反应必须具备下列条件:,(1) 反应能够定量进行。一般认为滴定剂和被滴定物质对应的电对的条件电极电势差大于0.40 V,反应就能定量进行。
22、,(2) 有适当的方法或指示剂指示反应的终点。,(3) 有足够快的反应速率。,2018/6/22,99,298 K,对于电极反应 O + ne- R,298 K,a Ox + ne- b Red,一、条件电极电势,6-5 氧化还原的基本原理,2018/6/22,100,该电对在25C时的电极电位E可表示为:,而溶液中的铁并不只以Fe3+、Fe2+这两种型体存在,我们往往知道的仅仅是Fe(III)、Fe(II)的分析浓度c(Fe(III)、 c(Fe(II),却不知道c(Fe3+)、 c(Fe2+)。,2018/6/22,101,1. 副反应系数,2018/6/22,102,(1)考虑离子强度,
23、2. 条件电极电势,2018/6/22,103,(2)考虑副反应,2018/6/22,104,考虑到,在条件一定时数值固定,上式的前两项合并为一常数,则,2018/6/22,105,推广到一般情况,某氧化还原电对的条件电位是指在某一特定条件下,该电对氧化型 OX 的总浓度与还原型 Red 的总浓度相等时的实际电位。即:,其中,不仅与温度有关,还要受离子强度、,酸度和配位剂浓度等因素的影响。,2018/6/22,106,三、氧化还原滴定中的指示剂,在氧化还原滴定中,可以用仪器测定系统电势的变化来确定终点,但通常还是利用指示剂在化学计量点附近时颜色的改变来指示终点。 根据指示剂指示终点的原理不同分
24、为三类:,1. 自身指示剂,有些标准溶液或被滴定物质本身有很深的颜色,而滴定产物无色或颜色很淡。在滴定时,这种试剂稍一过量就很容易察觉,该试剂本身起着指示剂的作用,叫做自身指示剂。,2018/6/22,107,例:KMnO4本身显紫红色,而被还原的产物Mn2则几乎无色,所以用KMnO4来滴定无色或浅色还原剂时,一般不必另加指示剂。化学计量点后,MnO4-过量210-6 molL-1即使溶液呈粉红色。,2. 专属指示剂,有些物质本身并不具有氧化还原性,但它能与滴定剂或被测物产生特殊的颜色,因而可指示滴定终点。,2018/6/22,108,例1:可溶性淀粉与I2生成深蓝色吸附配合物,反应特效而灵敏
25、(溶液中I2的浓度达5106 molL1就可呈现明显的蓝色),蓝色的出现与消失可指示终点。例2:以Fe3滴定Sn2时,可用KSCN为指示剂,当溶液出现红色,即生成Fe()的硫氰酸配合物时,即为终点。,2018/6/22,109,3. 氧化还原指示剂,例:常用的氧化还原指示剂二苯胺磺酸钠,它的氧化型呈红紫色,还原型是无色的。当用K2Cr2O7溶液滴定Fe2,到化学计量点时,稍过量的K2Cr2O7,即将二苯胺磺酸钠由无色的还原型氧化为红紫色的氧化型,指示终点。,氧化还原指示剂本身是具有氧化还原性质的有机化合物,它的氧化型和还原型具有不同颜色。,2018/6/22,110,如果用In(O)和In(R
26、ed)分别表示指示剂的氧化型和还原型,氧化还原指示剂的半反应可用下式表示:,当被滴物与滴定剂浓度发生变化时,溶液中氧化还原电对的电势改变,指示剂的氧化型和还原型的浓度比也会发生改变,因而使溶液的颜色发生变化。,2018/6/22,111,故指示剂变色的电势范围为,2018/6/22,112,选择氧化还原指示剂的原则,2018/6/22,113,三、氧化还原滴定曲线,氧化还原滴定过程中被测试液的特征变化是电极电势的变化,因此滴定曲线的绘制是以电极电势为纵坐标、滴定剂体积或滴定分数为横坐标。电极电势可以用实验的方法测得,也可用能斯特方程计算得到。,2018/6/22,114,以0.1000 mol
27、L-1Ce(SO4)2溶液滴定在0.1000 molL-1FeSO4溶液为例讨论滴定曲线(可逆的、对称的氧化还原电对) 。,滴定反应为:,2018/6/22,115,该滴定反应一旦开始,体系中会同时存在Ce4+/ Ce3+,Fe3+/ Fe2+两电对,按能斯特方程式可计算各自的电极电位:,任意时刻体系达到平衡时,其电极电位E 为定值,因此不论采取哪个电对公式进行计算,其结果都是相同的。滴定过程分为四个阶段:,2018/6/22,116,1. 滴定前,滴定前虽然是0.1000 molL-1的Fe2+溶液,但是由于空气中氧的氧化作用,不可避免地会有痕量Fe3+存在,组成Fe3+/Fe2+电对。但是
28、由于Fe3+的浓度不确定,所以此时的电位也就无法计算。,2018/6/22,117,2. 滴定开始至化学计量点前 滴定一旦开始,溶液中会存在 Fe3+/Fe2+ 和 Ce4+/Ce3+ 两个电对。化学计量点前,滴加的Ce4+几乎全部转化为Ce3+ , c(Ce4+) )极小,不易求得,因此采用铁电对(还原剂电对)的公式进行计算:,当c(Fe2)剩余0.1时:,(还原剂电对),2018/6/22,118,3. 化学计量点 此时Ce4+、Fe2+均已定量反应完毕,其浓度极小,不易求得,故单独采用任一电对都无法计算系统的E值。此时可将二者联系起来考虑:,上两式分别乘以n1,n2后,相加得:,2018
29、/6/22,119,计量点时,加入的Ce4+量与Fe2+的 量相等,故有:,2018/6/22,120,(适用于对称电对),2018/6/22,121,4. 化学计量点后 此时Ce4+过量,溶液中的Fe2+几乎全部转化为Fe3+, c(Fe2+) 极小,不易求得,因此采用Ce4+ / Ce3+电对(氧化剂电对)的公式计算E:,当c(Ce4)过量0.1时:,(氧化剂电对),2018/6/22,122,氧化还原滴定曲线,2018/6/22,123,2018/6/22,124,注意,同一滴定反应,在不同的介质条件下,其滴定突跃是不同的。,对于n1= n2的氧化还原滴定反应,计量点电位恰好处于滴定突跃
30、的中点,化学计量点前后的曲线基本对称。,对于n1 n2的氧化还原滴定反应,计量点电位偏向电子转移数较大的电对一方。,2018/6/22,125,预处理:将被滴组分转变成单一价态的步骤。例1 铁矿石中总铁含量的测定例2 铬铁矿中铬含量的测定,四、氧化还原滴定前的预处理,2018/6/22,126,预氧化剂或预还原剂的选择应符合下列条件,(1)能将被测组分定量地迅速地氧化或还原成合适的价态;,(2)与被测组分反应速率较大; (3)过量的氧化剂或还原剂必须易于完全除去; (4)氧化反应或还原反应的选择性要好,以免试样中其他成分的干扰,预处理中常用氧化剂和还原剂:p140 表6-4、6-5,2018/
31、6/22,127,1. 碘量法,碘量法是利用I2的氧化性和I的还原性来进行滴定的分析方法。,I2是较弱的氧化剂,可直接滴定一些较强的还原剂(如S2,Sn2等),这种方法称为直接碘量法。,(1) 概述,I22e 2I,6-6 氧化还原滴定法,2018/6/22,128,I是中等强度的还原剂,能被一些氧化剂定量氧化而析出I2,再用Na2S2O3标准溶液滴定,这种方法称为间接碘量法。,Cr2O72- + 6I- + 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O I2 + 2S2O32 2I- + S4O62,碘量法的终点常用淀粉指示剂来确定。根据蓝色的出现或消失来指示终点。,2018/6/22,1
32、29,(2)碘量法的主要误差来源与消除误差的方法 一是I2易挥发,二是I-易被空气中的氧所氧化。 为防止I2挥发,应采取以下措施: a. 加入过量KI,KI与I2形成I3-,以增大I2的溶解度,降低I2的挥发性,提高淀粉指示剂的灵敏度。 此外,加入过量的KI,可以加快反应的速度和提高反应的完全程度。 b. 反应时溶液的温度不能高,一般在室温下进行。因升高温度增大I2的挥发性,降低淀粉指示剂的灵敏度。保存Na2S2O3溶液时,室温升高,增大细菌的活性,加速Na2S2O3的分解。 c. 析出碘的反应最好在带塞的碘量瓶中进行,滴定切勿剧烈摇动。,2018/6/22,130,为防止I-被空气中的氧所氧
33、化,应采取以下措施: a. 避光 光线能催化I-被空气氧化,增加Na2S2O3溶液中细菌的活性。 b. 溶液pH值的影响 S2O32-与I2之间的反应必须在中性或弱酸性溶液中进行。因为在碱性溶液中,I2与S2O32-将会发生下述副反应: S2O32- + 4I2 + 10 OH- 2SO42- + 8I- + 5H2O 而且,I2在碱性溶液中还会发生歧化反应: 3 I2 + 6OH- IO3- + 5I- + 3H2O 如果在强酸性溶液中,Na2S2O3溶液会发生分解: S2O32- + 2H+ SO2 + S+ H2O 同时,I-在酸性溶液中也容易被空气中的O2氧化: 4I-+ 4H+ +
34、O2 = 2I2 + 2H2O,2018/6/22,131,碘量法的标准溶液:主要有Na2S2O3溶液和I2溶液。 Na2S2O3一般含少量杂质,其浓度常用基准物质如KIO3,KBrO3,K2Cr2O7等来标定。I2标准液可用纯I2直接配制或用As2O3基准物标定。,c. 在间接碘量法中,当析出碘的反应完成后,应立即用Na2S2O3进行滴定(避免I2的挥发和I-被空气氧化)。,2018/6/22,132, 维生素C的测定,I2 C6H8O6 C6H6O6 2HI,(5) 应用示例,2018/6/22,133, 铜的测定,Cu2在中性或弱酸性溶液中与KI反应生成CuI沉淀和I2,用标准Na2S2
35、O3溶液滴定I2即可求得Cu2的含量,反应如下:,2Cu2 4I- 2CuI I2,I2 2S2O32- 2I- S4O62-,2018/6/22,134,试样中如有Fe3可能氧化I-,可加入NH4F使Fe3配位掩蔽。,测定时需控制以下条件:, KI适当过量,保证反应进行完全;,控制pH34,以防止铜盐水解及I-被空气氧化;, CuI沉淀强烈吸附I2,故需在接近终点时加入KSCN,使CuI沉淀转化为溶解度更小的CuSCN沉淀,释放出被吸附的I2;,2018/6/22,135,(1) 概述,2. 高锰酸钾法,KMnO4在酸性溶液中有较高的电极电势EMnO4/Mn2+1.51 V,能直接或间接地滴
36、定多种物质。KMnO4溶液为紫红色,自身可作指示剂,使用方便,缺点是标准溶液不太稳定,滴定的选择性较差。,2018/6/22,136,标定KMnO4的基准物质较多,有As2O3、H2C2O42 H2O 、Na2C2O4和纯铁丝等,(2) KMnO4标准溶液的配制与标定,2MnO4-+5 C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8 H2O,滴定时应注意以下几点,酸度温度滴定速度滴定终点,2018/6/22,137,(3)应用示例,直接滴定法测定H2O2,5H2O2 2MnO4 16H 2Mn2 5O2 8H2O,若商品双氧水中加有稳定剂乙酰苯胺,它也消耗KMnO4,使测定结果偏高,这时采用
37、碘量法测定更好。,2018/6/22,138,间接滴定法测定钙,CaC2O4,H2C2O4,Ca2+C2O42- CaC2O4,CaC2O4+2H+ = Ca2+ H2C2O4,2MnO4-+5H2C2O4 +6H+ =2Mn2+10CO2+8H2O,Ca2+ CaC2O4 H2C2O4 5/2 MnO4-,2018/6/22,139,3. 重铬酸钾法,K2Cr2O7易于提纯,可作为一级基准物直接配制成标准溶液;溶液相当稳定;不受Cl-还原作用的影响,可在盐酸溶液中进行滴定。但应指出,K2Cr2O7有毒,使用时注意废液的处理。,(1) 概述,K2Cr2O7是一种较强的氧化剂,在酸性条件下能测定许多无机物及有机物。,E1.33V,2018/6/22,140,重铬酸钾法有直接法和间接法之分。对一些有机试样,在硫酸溶液中,常加入过量重铬酸钾标准溶液,加热至一定温度,冷却后稀释,再用硫酸亚铁铵标准溶液返滴定。这种间接方法还可以用于腐殖酸肥料中腐殖酸的分析、电镀液中有机物的测定。,