8氧化还原滴定2课件

http:/ 氧化还原滴定法第四章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法4.3 常用的氧化还原滴定法4.4 氧化还原滴定法的应用4.2 滴定曲线与指示剂4.1 氧化还原滴定法准备知识4.5 氧化还原滴定法的计算实例4.3.3 4.3.3 碘碘 法法4.3.2 4.3.2 重铬酸钾法重铬酸钾法4.3.1 4.3.1 高锰酸钾法高锰酸钾法5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法4.3.1 高锰酸钾法MnO4-+8H+5e =Mn2+4H2O =1.491 V1.1.反应产物与酸碱性反应产物与酸碱性氧化性氧化性强酸性介质中强酸性介质中弱酸性、中性或弱碱性介质中弱酸性、中性或弱碱性介质中MnO4-+2H2O+3e=MnO2+4OH-=0.58 V强碱性介质中强碱性介质中MnO4-+1e=MnO42-=0.56 V要控制酸碱性要控制酸碱性注意 的变化5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法2.KMnO2.KMnO4 4标准溶液标准溶液 配制配制不很稳不很稳定定溶解溶解加热煮沸加热煮沸暗处保存暗处保存(棕色瓶棕色瓶)数日数日滤去滤去MnOMnO2 2暗处保存暗处保存(棕色瓶棕色瓶)，待标待标定定与还原性物质与还原性物质充分反应充分反应间接法间接法4.3.1 高锰酸钾法5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法2.KMnO2.KMnO4 4标准溶液标准溶液 标定标定基准物基准物2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O间隔一段时间，间隔一段时间，KMnOKMnO4 4需重新标定需重新标定标定反应标定反应NaNa2 2C C2 2O O4 4105105110110恒重恒重加加H H2 2SOSO4 4酸化酸化HNOHNO3 3HClHCl醋酸醋酸氧化性氧化性酸性弱酸性弱MnOMnO4 4-+ClCl-=Mn=Mn2+2+Cl+Cl2 2被还原被还原4.3.1 高锰酸钾法5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法3.3.影响反应速率的因素影响反应速率的因素 温度温度温度过高温度过高 酸度酸度0.50.51.0mol/L H1.0mol/L H2 2SOSO4 470708080温度过低温度过低C C2 2O O4 42-2-部分分解部分分解反应速率太慢反应速率太慢酸度太低酸度太低 易生成易生成MnO2酸度太高酸度太高 H2C2O4分解分解4.3.1 高锰酸钾法5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法室温下反应速率极慢室温下反应速率极慢高锰酸钾自身指示终点高锰酸钾自身指示终点 3.3.影响反应速率的因素影响反应速率的因素 速率速率MnMn2+2+的自动催化作用的自动催化作用加快反应进行加快反应进行 滴定终点滴定终点淡淡粉红色粉红色3030秒不退秒不退n n2+2+的自动催化作用：的自动催化作用：在没有在没有MnMn2+2+的条件下的条件下MnOMnO4 4-+C+C2 2O O4 42-2-=Mn=Mn2+2+CO+CO2 2慢慢在有在有MnMn2+2+的条件下：的条件下：MnOMnO4 4-+Mn+Mn2+2+=MnMn()快快MnMn()+mC+mC2 2O O4 42-2-=Mn=Mn()(C C2 2O O4 42-2-)m =Mn=Mn2+2+CO+CO2 2 快快先在先在Na2C2O4中加入一滴中加入一滴KMnO4溶液溶液滴定方法滴定方法待紫色完全褪去后，适当加快滴加速度待紫色完全褪去后，适当加快滴加速度4.3.1 高锰酸钾法5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法 3.3.影响反应速率的因素影响反应速率的因素 速率速率MnMn2+2+的自动催化作用的自动催化作用4.3.1 高锰酸钾法动力学研究5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法4.4.高锰酸钾法测定高锰酸钾法测定FeFe2+2+实验步骤实验步骤 铁样的溶解铁样的溶解FeFe3+3+的还原的还原滴定条件控制滴定条件控制FeFe2+2+的滴定的滴定HClHCl HNO HNO3 3 H H2 2SOSO4 4KMnOKMnO4 4标液标液4.3.1 高锰酸钾法加入加入MnSOMnSO4 4试液试液SnClSnCl2 2+TiCl+TiCl3 35/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法4.4.高锰酸钾法测定高锰酸钾法测定FeFe2+2+实验步骤实验步骤 铁样的溶解铁样的溶解FeFe3+3+的还原的还原滴定条件控制滴定条件控制FeFe2+2+的滴定的滴定HClHCl HNO HNO3 3 H H2 2SOSO4 4加入加入MnSOMnSO4 4试液试液KMnOKMnO4 4标液标液MnSOMnSO4 4、H H3 3POPO4 4、H H2 2SOSO4 4MnSO4H3PO4H2SO4催化催化避免避免ClCl-存在下发生诱导反应存在下发生诱导反应酸性酸性与与FeFe3+3+配合配合,消除颜色干扰，增突跃消除颜色干扰，增突跃4.3.1 高锰酸钾法5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法诱导作用诱导作用 反应一反应一在常态下，反应速率缓慢在常态下，反应速率缓慢反应二反应二反应速率大大加快反应速率大大加快受诱反应受诱反应诱导反应诱导反应4.4.高锰酸钾法测定高锰酸钾法测定FeFe2+2+4.3.1 高锰酸钾法5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法诱导作用诱导作用4.4.高锰酸钾法测定高锰酸钾法测定FeFe2+2+FeFe2+2+对对MnOMnO4 4-氧化氧化ClCl-的诱导作用的诱导作用MnOMnO4 4-+Cl+Cl-=Mn=Mn2+2+Cl+Cl2 2慢慢MnOMnO4 4-+Fe+Fe2+2+=MnMn中间体中间体无诱导反应时无诱导反应时有诱导反应时有诱导反应时快快MnMn中间体中间体 +ClCl-=Mn=Mn2+2+Cl+Cl2 2快快反应速率大大加快反应速率大大加快4.3.1 高锰酸钾法5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法MnMn2+2+对对MnOMnO4 4-氧化氧化ClCl-的抑制作用的抑制作用 加入大量加入大量MnMn2+2+MnOMnO4 4-+Cl+Cl-=Mn=Mn2+2+Cl+Cl2 2消耗了消耗了MnOMnO4 4-引起误差引起误差MnOMnO4 4-+Mn+Mn2+2+=MnMn()快快降低降低Mn(Mn()/Mn)/Mn()电对的电位电对的电位4.4.高锰酸钾法测定高锰酸钾法测定FeFe2+2+4.3.1 高锰酸钾法5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法Cr2O72-+14H+6e =2Cr3+7H2O =1.33 V酸性介质中酸性介质中K K2 2CrCr2 2O O7 7的还原产物的还原产物强酸性中强酸性中应用范围应用范围酸性介质酸性介质,可用可用HClHCl测测FeFe2+2+等还原剂等还原剂重铬酸钾重铬酸钾返返滴定法滴定法 有机物的测定有机物的测定 4.3.24.3.2 重铬酸钾法重铬酸钾法氧化性氧化性5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法重铬酸钾法重铬酸钾法高锰酸钾法高锰酸钾法氧化性氧化性相对弱相对弱较强较强标准溶液的配制标准溶液的配制基准基准间接法间接法 标定标定标准溶液的保存标准溶液的保存稳定稳定间隔一段时间间隔一段时间需重新标定需重新标定指示剂指示剂另外加入另外加入自身指示剂自身指示剂毒性毒性Cr(VI)毒性大毒性大污染较轻污染较轻互补互补4.3.24.3.2 重铬酸钾法重铬酸钾法5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法基于基于I3-+2e=3I-I2/I-0.53V一般写作一般写作I2+2e=2I-4.3.3 4.3.3 碘法碘法I I2 2氧化性氧化性I I-还原性还原性直接碘法直接碘法I2+2e=2I-基本反应基本反应I I2 2的氧化性有限的氧化性有限,直接碘法的应用不广直接碘法的应用不广滴定对象滴定对象SnSn()、SbSb（）等强还原性物质）等强还原性物质不大不小5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法基于基于4.3.3 4.3.3 碘法碘法I I2 2氧化性氧化性I I-还原性还原性间接碘法间接碘法基本反应基本反应I I-与氧化性物质反应与氧化性物质反应,析出析出I I2 2NaNa2 2S S2 2O O3 3标液滴定析出的标液滴定析出的I I2 2求出氧化性物质的含量求出氧化性物质的含量2I-2e=I2I2+2S2O32-=2I-+S4O62-5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法注意事项注意事项应用的介质应用的介质碱性介质中碱性介质中I2岐化岐化 3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2ONa2S2O3分解分解,I-易被氧易被氧化化中性或弱酸性中性或弱酸性S2O32-+4I2+10OH-=2SO42-+8I-+5H2O强酸性介质中强酸性介质中S2O32-+2H+=SO2+S+H2O4.3.3 4.3.3 碘法碘法5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法主要误差来源主要误差来源I2的挥发及的挥发及I-被氧化被氧化加入过量加入过量 I-措施措施碘量瓶中滴定碘量瓶中滴定控制溶液酸度控制溶液酸度避免光照避免光照注意事项注意事项4.3.3 4.3.3 碘法碘法计划外计划外“得得”/“失失”防得还是失？5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法NaNa2 2S S2 2O O3 3标准溶液，标准溶液，不太稳定不太稳定配制配制 与与 标定标定标准溶液标准溶液4.3.3 4.3.3 碘法碘法用重铬酸钾，淀粉作指示剂用重铬酸钾，淀粉作指示剂Detailp865/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法NaNa2 2S S2 2O O3 3标准溶液标准溶液配制配制新近煮沸冷却的蒸馏水新近煮沸冷却的蒸馏水棕色瓶暗处保存棕色瓶暗处保存加入少量加入少量HgI2十天左右后再标定十天左右后再标定间接法间接法去除微生物去除微生物,CO2,O2抑制微生物的繁殖抑制微生物的繁殖日光能促使日光能促使Na2S2O3分解分解待溶液稳定待溶液稳定标准溶液标准溶液4.3.3 4.3.3 碘法碘法5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法基准物有基准物有KIO3,KBrO3,K2Cr2O7等等NaNa2 2S S2 2O O3 3标准溶液标准溶液标定标定标准溶液标准溶液4.3.3 4.3.3 碘法碘法以淀粉为指示剂以淀粉为指示剂 由深蓝色到无色由深蓝色到无色指示剂加入时间指示剂加入时间定量生成定量生成I I2 2近终点近终点否则吸留否则吸留I I2 2使终点拖后使终点拖后I I2 2标准溶液标准溶液以以NaNa2 2S S2 2O O3 3标准溶液标定标准溶液标定间隔一段时间间隔一段时间,需重新标定需重新标定间接碘法间接碘法5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法加入加入KSCN使使CuI转化为转化为CuSCN减小吸附减小吸附,减小误差减小误差碘法测定碘法测定CuCu2+2+4.3.3 4.3.3 碘法碘法白色沉淀白色沉淀+咖啡色咖啡色I2/I3-联想！联想！5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法第四章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法4.3 常用的氧化还原滴定法4.4 氧化还原滴定法的应用4.2 滴定曲线与指示剂4.1 氧化还原滴定法准备知识4.5 氧化还原滴定法的计算实例4.4.3 4.4.3 碘碘法测定生化需氧量法测定生化需氧量4.4.2 4.4.2 碘法测定溶解氧碘法测定溶解氧4.4.1 4.4.1 测定化学耗氧量测定化学耗氧量4.4.0 4.4.0 铜合金的测定铜合金的测定5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法4.4.1 4.4.1 化学耗氧量的化学耗氧量的测定测定化学耗氧量化学耗氧量(COD)(COD)的定义的定义有机还原性污染物以氧计的量有机还原性污染物以氧计的量CODCOD是量度水体中有机污染物含量的综合性指标是量度水体中有机污染物含量的综合性指标CODCOD越大越大,水体中有机污染物的含量越高水体中有机污染物的含量越高4.4.0 4.4.0 铜合金的测定铜合金的测定mg/Lmg/L略略5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法4.4.1 4.4.1 化学耗氧量的测定化学耗氧量的测定CODCODMnMn重铬酸钾法重铬酸钾法高锰酸钾法高锰酸钾法CODCODCrCr高锰酸盐指数高锰酸盐指数酸性条件下酸性条件下MnO4-+8H+5e=Mn 2+4H2O过量过量KMnOKMnO4 4标液与还原性物质反应标液与还原性物质反应加入过量加入过量NaNa2 2C C2 2O O4 4标液标液2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O以以KMnOKMnO4 4标液滴定标液滴定2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O求出求出CODCODMnMn5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法酸性条件下酸性条件下Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2OCr2O72-+14H+6e =2Cr3+7H2O加入加入HgSOHgSO4 4加入加入AgAg2 2SOSO4 4消除消除ClCl-的干扰的干扰以以FeFe2+2+标液滴定标液滴定以邻二氮菲以邻二氮菲-亚铁为指示剂亚铁为指示剂4.4.1 4.4.1 化学耗氧量的测定化学耗氧量的测定重铬酸钾法重铬酸钾法催化剂催化剂过量过量CrCr2 2O O7 72-2-标液与还原物质反应标液与还原物质反应5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法溶解氧溶解氧(DO)(DO)的定义的定义单位体积水体中溶解氧的质量单位体积水体中溶解氧的质量DODO是量度水体中有机污染物含量的综合性指标是量度水体中有机污染物含量的综合性指标DODO越小越小,水体中有机污染物的含量越高水体中有机污染物的含量越高4.4.2 4.4.2 碘法测定溶解氧碘法测定溶解氧/生物需氧量生物需氧量BODBODmg/Lmg/L详见书详见书 P89P89，跳过，跳过5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法在碱性条件下，加入在碱性条件下，加入MnSOMnSO4 4加入浓加入浓H2SO4和和KI溶解氧溶解氧(DO)(DO)的测定的测定4.4.2 4.4.2 碘法测定溶解氧碘法测定溶解氧以以NaNa2 2S S2 2O O3 3标液滴定标液滴定碘量法碘量法本质本质详见书详见书 P89P895/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法生化需氧量生化需氧量(BOD)(BOD)的定义的定义有氧条件下有氧条件下,微生物分解有机污染物所需溶解氧微生物分解有机污染物所需溶解氧生化需氧量的测定生化需氧量的测定在密封、恒温、足够溶解氧和微生物的条件下在密封、恒温、足够溶解氧和微生物的条件下BOD=DOBOD=DO培养前培养前-DO-DO培养后培养后培养培养5 5天天BODBOD5 54.4.3 4.4.3 碘法测定生化需氧量碘法测定生化需氧量5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法第四章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法4.3 常用的氧化还原滴定法4.4 氧化还原滴定法的应用4.2 滴定曲线与指示剂4.1 氧化还原滴定法准备知识4.5 氧化还原滴定法的计算实例5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法基准基准KBrOKBrO3 3 0.10060.1006克，加入过量克，加入过量KIKI，析出，析出I I2 2；用；用NaNa2 2S S2 2O O3 3滴定滴定,用去用去38.05mL.38.05mL.求求NaNa2 2S S2 2O O3 3的浓度的浓度.例题例题1 14.5 氧化还原滴定法的计算实例氧化还原滴定法的计算实例解解I2+2S2O32-=2I-+S4O62-BrO3-+6I-+6H+=Br-+3I2+3H2OBrO3-3I2 6S2O32-5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法例题例题1 14.5 氧化还原滴定法的计算实例氧化还原滴定法的计算实例相当于4位有效数字5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法 导出重铬酸钾法测定导出重铬酸钾法测定CODCODCrCr的计算式的计算式例题例题2 24.5 氧化还原滴定法的计算实例氧化还原滴定法的计算实例解解Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O已知过量已知过量Cr2O72-+14H+6e =2Cr3+7H2O与还原性物质反应与还原性物质反应剩余剩余标液标液Detailp935/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法 加入的加入的K K2 2CrCr2 2O O7 7的总物质的量为的总物质的量为设设返滴定剩余返滴定剩余K K2 2CrCr2 2O O7 7用去的用去的FeFe2+2+的物质的量为的物质的量为与水样中还原性物质反应的与水样中还原性物质反应的K K2 2CrCr2 2O O7 7的物质的量为的物质的量为4.5 氧化还原滴定法的计算实例氧化还原滴定法的计算实例5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法Cr2O72-+14H+6e =2Cr3+7H2OO2+4H+4e =2H2O4.5 氧化还原滴定法的计算实例氧化还原滴定法的计算实例5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法V-V-水样的体积（水样的体积（L L）4.5 氧化还原滴定法的计算实例氧化还原滴定法的计算实例5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法本章作业本章作业 p94-961 所有选择、填空与思考题课外完成。无需上交。有些思考题课上没讲到。2 书面上交：4.7/4.16/4.26/4.29/4.345/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法本章讨论本章讨论1 酸度对氧化还原反应有何影响？2 高锰酸钾法有什么注意事项及特点？5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法本章讨论本章讨论3 重铬酸钾法有何特点？4 碘量法的特点及注意事项？5 氧化还原滴定法在环境分析有哪些应用？5/4/2024 9:16 AMhttp:/ 氧化还原滴定法本本章章结结束束Thank you!5/4/2024 9:16 AM