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文檔簡介

1、分析化學(xué)第6章 氧化還原滴定法Oxidation Reduction Titration基本內(nèi)容和重點(diǎn)要求F掌握氧化還原平衡的基本概念、歷程和影響反應(yīng)速率的因素;F了解掌握氧化還原滴定法的原理、滴定曲線及氧化還原指示劑;F學(xué)習(xí)掌握氧化還原滴定法的預(yù)處理方法;F掌握氧化還原滴定法的各種方法及實(shí)際應(yīng)用;F掌握氧化還原滴定法的計(jì)算并能靈活運(yùn)用。-1 氧化還原反應(yīng)平衡-2 氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度-3 氧化還原反應(yīng)的速度與影響反應(yīng)速度的因素-4 氧化還原滴定曲線及終點(diǎn)的確定-5 氧化還原滴定法中的預(yù)處理第6章 氧化還原滴定法-6 高錳酸鉀法-7 重鉻酸鉀法-8 碘量法-9 其他氧化還原滴定法-10 氧化

2、還原滴定結(jié)果的計(jì)算氧化還原滴定法一、 概述二、條件電極電位三、外界條件對條件電極電位的影響-1 氧化還原反應(yīng)平衡一、 概述F氧化還原滴定法是以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法F氧化還原電對(redox conjugate pair):oxidantelectron acceptorreductantelectron doner二、條件電極電位(Conditional Potential)u能斯特方程式u條件電極電位1. 能斯特方程式(The Nernst equation)ROROaanEaanFRTEEtducneOxidantlg059. 0lntanRe OO標(biāo)準(zhǔn)電極電標(biāo)準(zhǔn)電極電位可查表位

3、可查表 Standard electrode potential n the number of electrons in the redox half-reactionFfaraday constant, 96485Cmol-1Rgas constant, 8.314JK-1mol-1Tabsolute temperature, 298.15KOE式中:式中: 活度系數(shù)活度系數(shù) 副反應(yīng)系數(shù)副反應(yīng)系數(shù)c分析濃度分析濃度E 條件電位,特定條件電位,特定條件下,條件下,cO=cR = 1molL-1時的電勢,條時的電勢,條件一定時件一定時E 為常數(shù)。為常數(shù)。ROROORRORORROOROROcc

4、nEccnnEccnEROnEaanEElg059. 0lg059. 0lg059. 0lg059. 0lg059. 0lg059. 0 OOOOO可見,可見,E 與與E 關(guān)系與絡(luò)合滴定中關(guān)系與絡(luò)合滴定中KMY與與K MY關(guān)系相似關(guān)系相似2. 條件電極電位例 1F1molL-1HCl溶液中,cCe4+=1.0010-2 molL-1, cCe3+ =1.0010-3molL-1時Ce4+/Ce3+電對的電勢?解:VEVECeCe34. 11000. 11000. 1lg059. 028. 128. 1320/34 查表得:例 2F在 1 m o l L- 1H C l 溶 液 中 , 用 固

5、體 亞 鐵 鹽 將0.100molL-1 K2Cr2O7還原至一半時的電勢?解:VEVECrOCr01. 1100. 00500. 0lg6059. 000. 100. 120/3272 查表得:三、外界條件對條件電極電位的影響1. 離子強(qiáng)度的影響2. 副反應(yīng)的影響3. 酸度的影響1. 離子強(qiáng)度的影響F離子強(qiáng)度較大時,活度系數(shù)遠(yuǎn)小于1,活度與濃度差別較大,計(jì)算結(jié)果與實(shí)際有差異。F如:Fe(CN)63-/Fe(CN)64-電對在不同I時E ( E 0.335V)I 0.00064 0.0128 0.112 1.2E 0.3619 0.3814 0.4094 0.4584F但各種副反應(yīng)對電勢的影響

6、遠(yuǎn)比離子強(qiáng)度大,故一般可忽略離子強(qiáng)度的影響。2. 副反應(yīng)的影響F沉淀反應(yīng)或絡(luò)合反應(yīng)使電對的氧化形或還原形濃度發(fā)生變化,改變電極電勢。如碘量法測定Cu2+:2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 (E Cu2+/Cu+=0.16V,E I2/I=0.53V)CuI沉淀的生成,使Cu2+可氧化碘化物。例 3F計(jì)算KI濃度為1molL-1時,Cu2+/Cu+電對的條件電勢?(忽略離子強(qiáng)度的影響)解:/lg059. 0lg059. 0101 . 116. 02/2/12)(/222 IKCuECuCuEEKVEspCuCuCuCuCuIspCuCu,VKIEECuKIEIKCuECuCuEEs

7、pCuCuCuCuspCuCuspCuCuCuCu87. 0101 . 11lg059. 016. 0lg059. 0lg059. 0lg059. 0/lg059. 0lg059. 012/2/2/2/22222 絡(luò)合物的形成 Fe3+/Fe2+電對在不同介質(zhì)中的E (E =0.77V )介質(zhì)1molL-1 HClO41molL-1 HCl1molL-1 H2SO41molL-1 H3PO41molL-1 HFEFe3+/Fe2+ /V0.750.700.680.440.32 在定量分析中,常利用形成絡(luò)合物的性質(zhì)消除干擾。如碘量法測定Cu2+時,F(xiàn)e3+也能氧化I-,干擾Cu2+測定。若加入N

8、aF,則Fe3+與F-形成穩(wěn)定絡(luò)合物,F(xiàn)e3+/Fe2+電對電位降低,就不氧化I-了。例 4F計(jì)算pH=3.0,cF-=0.1molL-1時,F(xiàn)e3+/Fe2+電對的條件電勢?(忽略離子強(qiáng)度的影響)解:)()(/)()(/)()(/23/32232323322322332323lg059. 0lg059. 0lg059. 0/lg059. 0lg059. 0FFeFFeFeFeFeFeFeFeFFeFFeFeFeFFeFeFFeFeFeFeFeFeEEccEccEFeFeEE VEEVEcFHKKFFFFFeFFeFFeFeFeFeFeFeFeHFFHHFHFHHFFFeFFe32. 0101

9、lg059. 077. 0lg059. 077. 0101011 . 3lg11019 .112 . 92 . 5lglg7 . 7)()(/4 . 1)(4 . 0)()(7 . 733221)(3133223232323已知:,得:由,分別為的與3. 酸度的影響F有H+、OH-參與OR半反應(yīng)時,酸度直接影響條件電勢。F如:H3AsO4 + 2H+ + 3I- = HAsO2 + I3- +2H2OE H3AsO4 / HAsO2 =0.559V, E I3- / I- =0.545VFI3- / I-電對的電位與pH無關(guān),而H3AsO4 / HAsO2受pH影響很大 。在高酸度下(如4mo

10、lL-1HCl),上述反應(yīng)向右進(jìn)行,As(V)定量氧化I-,據(jù)此可用間接碘量法測定As(V)。在較低酸度下(如pH=8),上述反應(yīng)向左進(jìn)行,據(jù)此可用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定As(III)。例 5F計(jì)算0.10molL-1HCl溶液中As(V)/As(III)電對的條件電勢?解:VHEEHAsOHAsOHEEOHHAsOeHAsOH500. 010. 0lg059. 0559. 0lg2059. 0lg2059. 022200224302243 酸度的影響-2 氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度u氧化還原平衡常數(shù)(Redox equilibrium constant)n2O1 + n1R2 = n1O2 + n2

11、R1O1 + n1e- = R1 O2 + n2e- = R2l平衡時E1=E2:059. 0)(lglglg059. 0lg059. 0020120221011122112212211nEEKaaaaaanEEaanEEnRnOnOnRRORO,n是反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)是反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)n1與與n2的最小公倍數(shù)的最小公倍數(shù) E /對應(yīng)K/ (見書P139)。uE 1 和E2 相差多大才能定量完成 對反應(yīng) n2O1 + n1R2 = n1O2 + n2R1,要使反應(yīng)完全程度達(dá)99.9以上,化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時 11222211331010nnROnnORCCCC,如 n1 =n2 =1時,059. 0)(

12、lg0201nEEKVEEnnKnEEaaaaKCCCCROORROOR35. 01lg059. 06lglg101002012102013321212211,即,O-R反應(yīng)定量反應(yīng)定量滴定的條件滴定的條件 即兩條件電極電位之差必須大于0.4時,反應(yīng)完全,才可用于滴定分析。-3 氧化還原反應(yīng)的速度與影響反應(yīng)速度的因素一、氧化還原反應(yīng)的歷程二、影響反應(yīng)速率的因素一、氧化還原反應(yīng)的歷程Fe2+ + Ce4+ = Fe3+ + Ce3+2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+ 2MnO4- + 5C2O42- +16H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2OCr2O72- + 6

13、Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2OCr(VI) + Fe(II) Cr(V) + Fe(III)Cr(V) + Fe(II) Cr(IV) + Fe(III)Cr(IV) + Fe(II) Cr(III) + Fe(III)F實(shí)驗(yàn)表明,一般的反應(yīng)由幾步完成,反應(yīng)速率取決于反應(yīng)最慢的那一步。二、影響反應(yīng)速率的因素u氧化劑和還原劑本身的性質(zhì)u反應(yīng)物的濃度:u反應(yīng)溫度:u催化劑的影響:F正催化劑可加快反應(yīng)速率,負(fù)催化劑可減慢反應(yīng)速率。OHICrHIOCr223272732146 OHCOMnHOCMnO222242481021652 催化反應(yīng)(catalyzed re

14、action) IHAsOHIOAsOIHHIOOHIIICeIICe3433222342 HCeAsOOHAsOCeI2223342334OHCOMnHOCMnOMn2222424810216522 自動催化反應(yīng)自動催化反應(yīng)催化劑反應(yīng)前后量不變OHFeMnHFeMnO232244585 誘導(dǎo)體誘導(dǎo)體誘導(dǎo)反應(yīng)誘導(dǎo)反應(yīng)OHClMnHClMnO222485216102 受誘體受誘體作用體作用體受誘反應(yīng)受誘反應(yīng)誘導(dǎo)反應(yīng)( induced reaction)-4 氧化還原滴定曲線及終點(diǎn)的確定一、氧化還原滴定曲線二、檢測終點(diǎn)的方法一、氧化還原滴定曲線F0.1000molL-1Ce(SO4)2溶液滴定20

15、.00mL等濃度Fe2+溶液(在1molL-1 H2SO4溶液中)滴定反應(yīng)為:Ce4+Fe2+ = Ce3+Fe3+滴定過程中兩個電對: Fe3+ e- = Fe2+ Ce4+ e- = Ce3+F滴定過程中電位的計(jì)算:滴定開始到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時化學(xué)計(jì)量點(diǎn)以后0 0.50 1.00 1.50 2.00 a1.2 1.00.8 0.60.4 0.2.E滴定分?jǐn)?shù)滴定分?jǐn)?shù)Esp電位突躍范圍電位突躍范圍與與濃度濃度及及 E的大小有關(guān)的大小有關(guān)還常與介質(zhì)有關(guān)。二、檢測終點(diǎn)的方法u自身指示劑(self indicator)u專屬指示劑( special indicator)u氧化還原指示劑(red

16、ox indicator)u電位滴定法1. 自身指示劑(self indicator)F如 MnO4- 本身顯紫紅色,還原后的產(chǎn)物Mn2+為無色,所以用高錳酸鉀滴定時,不需要另加指示劑。F即專用指示劑,如可溶性淀粉(starch)與碘顯示特有的藍(lán)色,用于碘量法。2. 專屬指示劑(special indicator)3. 氧化還原指示劑(redo x indicator)F本身發(fā)生氧化還原反應(yīng)的指示劑,其氧化態(tài)和還原態(tài)具有不同的顏色,如二苯胺磺酸鈉,還原態(tài)為無色,氧化態(tài)為紫紅色。氧化還原指示劑In(O) + ne- = In(R)()(lg059. 00RInOInnEEIn nEnEEInIn

17、059. 0059. 000變色范圍為:指示劑的選擇原則:指示劑的條件電勢盡量與反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量點(diǎn)電勢一致,以減小滴定誤差。表5-1 一些氧化還原指示劑的條件電極電位及顏色變化指示劑E In/VH+=1molL-1氧化形 還原形次甲基藍(lán)0.36藍(lán)無色二苯胺0.76紫無色二苯胺磺酸鈉0.84紫紅無色鄰苯氨基苯甲酸0.89紫紅無色鄰二氮雜菲亞鐵1.06淺藍(lán)紅硝基鄰二氮雜菲亞鐵1.25淺藍(lán)紫紅-5 氧化還原滴定法中的預(yù)處理一、預(yù)處理二、常用的預(yù)氧化還原劑F預(yù)氧化或預(yù)還原,使待測組分處于一定的價態(tài)。要求:反應(yīng)速度快;必須將欲測組分定量的氧化或還原;反應(yīng)具有一定的選擇性;過量的試劑易于除去(a.加熱分解,

18、如H2O2、 (NH4)2S2O8;b.過濾,如NaBiO3不溶于水;c.利用化學(xué)反應(yīng),如過量SnCl2加入HgCl2除去)一、預(yù)處理( Pre-treatment )包括預(yù)氧化、預(yù)還原,有機(jī)物的除去等二、常用的預(yù)氧化還原劑類型反應(yīng)條件主要應(yīng)用除去方法氧化劑(NH4)2S2O8酸性Mn2+MnO4-煮沸分解NaBiO3酸性Cr3+Cr2O72-過濾H2O2堿性Cr3+CrO42-煮沸分解Cl2、Br2酸性或中性I-IO3-煮沸或通空氣還原劑SO2中性或弱酸性Fe3+Fe2+煮沸或通CO2SnCl2酸性加熱As(V)As(III)加HgCl2氧化TiCl3酸性Fe3+Fe2+水稀釋,Cu2+催化

19、空氣氧化Zn、Al酸性Sn(IV) Sn(II)過濾或加酸溶解金屬汞齊酸性Ti(IV)Ti(III)-6 高錳酸鉀法( permanganate titration )一、KMnO4的性質(zhì)二、KMnO4法優(yōu)缺點(diǎn)三、KMnO4標(biāo)液的配制四、KMnO4標(biāo)液的標(biāo)定五、KMnO4法應(yīng)用示例FKMnO4是強(qiáng)氧化劑,氧化能力和還原產(chǎn)物與溶液的酸度有關(guān)。在酸性溶液中:MnO4- + 8H+ +5e- = Mn2+ +4H2O E=1.491V在中性或弱堿性溶液中:MnO4-+2H2O +3e- = MnO2 + 4OH-E =0.58V在堿性溶液中:MnO4- + e- = MnO42- E =0.56V一

20、、KMnO4的性質(zhì)優(yōu)點(diǎn):F氧化能力強(qiáng);應(yīng)用廣泛,可以直接、間接地測定多種無機(jī)物和有機(jī)物;Mn2+近于無色,MnO4-為紫紅色,滴定時不需另加指示劑。缺點(diǎn):F試劑常含有少量雜質(zhì),標(biāo)準(zhǔn)溶液不穩(wěn)定(配制、保存);反應(yīng)歷程比較復(fù)雜,易發(fā)生副反應(yīng),滴定的選擇性較差,需嚴(yán)格控制滴定條件(速度、條件) 。 二、KMnO4法優(yōu)缺點(diǎn)三、KMnO4標(biāo)液的配制F稱取稍多于理論的KMnO4,溶解在一定體積的蒸餾水中;F將配好的KMnO4溶液加熱沸騰,保持微沸約1h,冷卻放置數(shù)天,使溶液中可能存在的還原性物質(zhì)完全氧化;F用微孔玻璃漏斗過濾,除去析出的MnO2沉淀。過濾后的KMnO4溶液儲存在棕色瓶中,存放在暗處,以待標(biāo)

21、定。 四、KMnO4標(biāo)液的標(biāo)定基準(zhǔn)物質(zhì)FNa2C2O4、 FeSO4 (NH4)2SO46H2O、 As2O3 等2MnO4- + 5C2O42- +16H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2OF標(biāo)定條件:溫度:7085酸度:0.51molL-1 H2SO4介質(zhì)滴定速度:開始滴定要慢催化劑:滴定前可加幾滴Mn2+催化終點(diǎn):粉紅色30Sec不褪色五、KMnO4法應(yīng)用示例1. H2O2的測定(直接法)2. Ca2+的測定(間接法)3. 軟錳礦中MnO2的測定(返滴法)4. 有機(jī)化合物的測定5.水樣中化學(xué)耗氧量(COD)的測定5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ + 5O

22、2 + 8H2OF 因H2O2易分解,不能加熱;F開始反應(yīng)慢,滴定要慢。F堿金屬及堿土金屬的過氧化物,可采用此法測定。F工業(yè)品中常加入某些有機(jī)化合物作H2O2的穩(wěn)定劑,這些有機(jī)物大多能與MnO4-反應(yīng)而干擾測定,此時可采用碘量法測定。1. H2O2的測定(直接法)2. Ca2+的測定(間接法)Ca2+ + C2O42- = CaC2O4CaC2O4 + 2H+ = Ca2+ + H2C2O45H2C2O4 +2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2OFCaC2O4晶形沉淀形成條件控制:含Ca2+酸性溶液中加入過量(NH4)2C2O4,再用稀氨水中和至pH逐漸變?yōu)?5,

23、沉淀均勻而緩慢地析出,放置陳化,過濾,洗凈沉淀表面吸附的C2O42-(用冷水);F凡能與C2O42-定量生成沉淀的金屬離子,均可用此間接法測定,如Th4+和稀土元素的測定。MnO2 + C2O42-(過量) +4H+ = Mn2+ + 2CO2 + 2H2O2MnO4- + 5C2O42- (剩余)+16H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2OF加入過量的Na2C2O4溶液于試樣,加入H2SO4并加熱,使反應(yīng)完全;F剩余的C2O42-用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定;F此法也可用于測定PbO2的含量。3. 軟錳礦中MnO2的測定(返滴法)4. 有機(jī)化合物的測定F一定過量強(qiáng)堿性KMnO4溶液中

24、,CH3OH + 6MnO4- + 8OH- = CO32- + 6MnO42- +6H2OHCOO- + 2MnO4- + 3OH- = CO32- + 2MnO42- +2H2OF反應(yīng)完成后,酸化溶液,此時3MnO42- + 4H+ = 2MnO4- + MnO2 +2H2O有機(jī)化合物的測定F加入過量FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液,使所有高價錳離子還原為Mn2+,再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的Fe2+;F根據(jù)兩次加入KMnO4的量及FeSO4的量計(jì)算有機(jī)物的含量。F此法可用于測定甲醇、甲酸或甘油、酒石酸、檸檬酸、水楊酸、苯酚、甲醛、葡萄糖等。FCOD為chemical oxygen demand的簡

25、稱,指:水體中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量,換算成氧的質(zhì)量濃度(以mgL-1計(jì))。FH2SO4條件下,加入一定過量KMnO4(V1 mL)溶液,加熱煮沸。剩余的KMnO4用一定過量的C2O42- 還原,再用KMnO4 (V2 mL)標(biāo)液返滴定。4MnO4- + 5C +12H+ = 4Mn2+ +5CO2 + 6H2O2MnO4- + 5C2O42- +16H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2O5. 水樣中化學(xué)耗氧量(COD)的測定F適用于清潔水、河水、地表水、飲用水、生活污水的耗氧量的測定。水VVCVVCLmgOCODOCHOCHKMnO3252)(45)(42242242112-

26、7 重鉻酸鉀法( Dichromate Titration )一、重鉻酸鉀法優(yōu)缺點(diǎn)二、K2Cr2O7法應(yīng)用示例優(yōu)點(diǎn):FK2Cr2O7容易提純,可以直接配制。FK2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液非常穩(wěn)定,可長期保存。FK2Cr2O7的氧化能力沒有KMnO4強(qiáng),但在1molL-1 HCl溶液中,室溫下不與Cl-作用。缺點(diǎn):FK2Cr2O7還原產(chǎn)物為Cr3+呈綠色,終點(diǎn)無法辨別過量的K2Cr2O7黃色,故常加入二苯胺磺酸鈉指示劑。 一、重鉻酸鉀法優(yōu)缺點(diǎn)二、K2Cr2O7法應(yīng)用示例1. 水泥生料中Fe2O3的測定2. 水樣中化學(xué)需氧量(COD)3. UO22+的測定6Fe2+ + Cr2O72- +14H+ =

27、6Fe3+ +2Cr3+ + 7H2O與高錳酸鉀法的不同與高錳酸鉀法的不同:可用HCl作介質(zhì);采用氧化還原指示劑,如二苯胺磺酸鈉(終點(diǎn):由綠色紫色或紫藍(lán)色);試液中常加入H3PO4。1. 水泥生料中Fe2O3的測定(H3PO4溶樣)2. 水樣中化學(xué)需氧量(COD) Chemical Oxygen DemandedF在一定條件下1L水中被K2Cr2O7氧化的有機(jī)物的量,以氧的毫克數(shù)(O2mgL-1表示)F(加HgSO4消除Cl-的干擾)在強(qiáng)酸性介質(zhì)中,加入一定過量的K2Cr2O7標(biāo)液,Ag2SO4為催化劑,加熱回流,水樣中還原性物質(zhì)被氧化。F以1,10-phen-Fe2+為指示劑,用Fe2+標(biāo)液

28、返滴定剩余的K2Cr2O7,由實(shí)際消耗計(jì)算COD。F用于污水的測定,但在測定過程中易帶來Cr、Hg等有害物質(zhì)的污染。F將UO22+還原為UO2+后,Cr2O72- + 3UO2+ + 8H+ = 2Cr3+ +3UO22+ + 4H2OF此法可用于測定Na+: 先將Na+沉淀為NaZn(UO2)3 (CH3COO) 9 9H2O,將沉淀溶于稀H2SO4后,再將UO22+還原為UO2+ ,用K2Cr2O7法滴定。Fe3+ 3. UO22+的測定-8 碘量法( Iodimetry/Iodometry )一、碘量法方法介紹二、Na2S2O3標(biāo)液的配制及標(biāo)定三、I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)定四、碘量法應(yīng)用示

29、例碘量法:利用I2氧化性和I-還原性進(jìn)行滴定。直接碘量法F以I2為滴定劑,直接滴定一些較強(qiáng)還原劑(如S2-、SO32-、As(III)、 Sb(III)、 Sn(II)等)F不能在堿性溶液中進(jìn)行,否則發(fā)生歧化反應(yīng):3I2 + 6OH- = IO3- + 5I- + 3H2O一、碘量法方法介紹滴定碘法(間接碘量法)FI-被一些氧化劑(如K2Cr2O7、KIO3、Cu2+、Br2、H2O2、ClO-、NO2-、AsO43-、SbO43-、CrO42-等)定量氧化而析出I2,然后用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的I2。 I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-u間接碘量法 I2與Na2

30、S2O3的反應(yīng)酸度:中性或弱酸性堿性溶液:S2O32- + 4I2 + 10OH- = 2SO42- + 8I- + 5H2O3I2 + 6OH- = IO3- + 5I- + 3H2O強(qiáng)酸性溶液:S2O32- + 2H+ = SO2 + S + H2O4I- + 4H+ + O2 = 2I2 + 2H2O 應(yīng)防止I2的揮發(fā)和I-的氧化在滴定碘法中需注意F加入過量KI使I2形成I3-,增大I2的溶解度,降低I2的揮發(fā);F反應(yīng)在室溫下進(jìn)行,溫度不能太高;F反應(yīng)時應(yīng)使用具塞碘瓶,置于暗處,避免陽光直射;F滴定前調(diào)節(jié)好酸度,析出I2后立即滴定,滴定時不要劇烈搖動; 淀粉指示劑在接近終點(diǎn)時加入。防止

31、I2的揮發(fā)和 I-的氧化二、Na2S2O3標(biāo)液的配制及標(biāo)定間接法配制:含雜質(zhì),且易風(fēng)化、潮解。溶液不穩(wěn)定。原因: SHSOHOSSSONaOOSNaSSONaOSNa323242232232322222微生物兩種標(biāo)液:Na2S2O3和I2。先介紹前者:含CO2會促進(jìn)Na2S2O3標(biāo)液的配制F用新煮沸(除去CO2和殺死細(xì)菌)并冷卻的水;F加少量Na2CO3使溶液呈弱堿性,抑制細(xì)菌生長;F貯存在棕色瓶中,暗處放置814天后標(biāo)定,但使用一段時間后應(yīng)重新標(biāo)定;F發(fā)現(xiàn)溶液渾濁,應(yīng)過濾后再標(biāo)定,或另配制溶液。F基準(zhǔn)物質(zhì):K2Cr2O7、KIO3、KBrO3等F一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)在酸性條件下與過量KI反應(yīng),析

32、出的I2用Na2S2O3標(biāo)液滴定 Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O BrO3- + 6I- + 6H+ = Br- + 3I2 + 3H2ONa2S2O3的標(biāo)定F標(biāo)定條件:酸度:CH+ = 0.20.4molL-1,低了反應(yīng)慢,高了I-易被氧化;K2Cr2O7與KI作用慢,將碘瓶在暗處放置反應(yīng)一定時間,反應(yīng)完全后再標(biāo)定;滴定前稀釋溶液,降低酸度,減慢I-被氧化;所用KI中不含KIO3或I2。三、I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)定配制:F升華法制得純碘,但碘易揮發(fā)且對天平有腐蝕作用,不宜在分析天平

33、上稱量(間接配制);FI2在水中溶解度小,加入濃KI溶液,形成I3-,可提高I2的溶解度和降低I2揮發(fā);F棕色瓶中暗處保存,避免光與熱,不與橡膠等有機(jī)制品接觸。I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)定標(biāo)定:F用已經(jīng)標(biāo)定好的Na2S2O3標(biāo)液標(biāo)定;F用基準(zhǔn)物質(zhì)As2O3標(biāo)定 As2O3 + 6OH- = 2AsO33- + 3H2O AsO33- + I2 + H2O = AsO43- + 2I- + 2H+ (pH8)四、碘量法應(yīng)用示例1. S 的測定2. 漂白粉中有效氯的測定3. 銅合金中銅的測定4. 水中溶解氧(DO)的測定5. 某些有機(jī)物的測定6. Karl Fischer 法測定水分 1. S 的測定

34、F例鋼鐵中硫的測定,試樣在近1300的燃燒管中通O2燃燒,使鋼鐵中的硫轉(zhuǎn)化為SO2,再用I2滴定,其反應(yīng)為: I2 + SO2 +2H2O = 2I- + SO42- + 4H+F酸性溶液中,I2能氧化S2-,可測定硫化物: H2S + I2 = S + 2I- + 2H+ 測定氣體中H2S時,一般用Cd2+或Zn2+的氨性溶液吸收,然后加入一定過量的I2標(biāo)液,HCl酸化,用Na2S2O3標(biāo)液滴定過量的I2。F主要成分CaCl(OCl),次要CaCl2、 CaO、 Ca(ClO3)2等;F以能釋放出來的氯為有效氯,表示Cl%。F在稀H2SO4介質(zhì)中,試液中加入過量KI,生成的I2用Na2S2O

35、3標(biāo)液滴定: ClO- + 2I- + 2H+ = I2 + Cl- + H2O ClO2- + 4I- + 4H+ = 2I2 + Cl- + 2H2O ClO3- + 6I- + 6H+ = 3I2 + Cl- + 3H2O2. 漂白粉中有效氯的測定F試樣的分解:用HNO3分解,再用濃H2SO4將HNO3蒸發(fā)除去;用H2O2和HCl分解,煮沸除過量H2O2Cu + 2HCl + H2O2 = CuCl2 + 2H2OF測定:調(diào)節(jié)酸度(pH=34),加入過量KI2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2用Na2S2O3標(biāo)液滴定生成的I2,加SCN-減少CuI對I2的吸附CuI + SCN

36、- = CuSCN + I-最好用純銅標(biāo)定Na2S2O3溶液,抵消方法誤差還原劑、沉淀劑、配合劑3. 銅合金中銅的測定4. 水中溶解氧(DO)的測定Dissolved Oxygen ,Winkler法 MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2(白) + Na2SO4 2Mn(OH)2 + O2= 2MnO(OH)2(棕黃) MnO(OH)2 + 2KI + 2H2SO4 = I2 + MnSO4 + K2SO4 + 3H2O I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6 O22MnSO42I24Na2S2O3F采集水樣時,不與空氣接觸F此法適用于清潔的地面水或地下水,否則要消除干

37、擾。5. 某些有機(jī)物的測定直接碘量法:F巰基乙酸、抗壞血酸、四乙基鉛、安乃近間接碘量法:應(yīng)用更廣F葡萄糖、甲醛、丙酮、硫脲等F堿性溶液中加入一定過量I2標(biāo)液 I2 + 2OH- = IO- + I- + H2O CH2OH(CHOH)4CHO+IO-+OH-=CH2OH(CHOH)4COO-+I- + H2O3IO- = IO3- + 2I-IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O6. Karl Fischer 法測定水分費(fèi)休試劑(做滴定劑):FI2、SO2、C5H5N、CH3OH 混合液I2 + SO2 + 2H2O = 2HI + H2SO4C5H5NI2 + C5H5NSO2 + C5H5N + H2O = 2C5H5NHI + C5H5NSO3C5H5NSO3 + H2O = C5H5NHSO4HC5H5NSO3 + CH3OH = C5H5NHSO4CH3F非水滴定,所有容器需干燥;可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)要防止要防止-9 其他氧化還原滴定法一、溴酸鉀法(Brometry)二、硫酸鈰法(Ceri

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