第5节 氧化还原滴定计算示例
2017年最新高三化学总复习(攻略)之高考化学计算氧化还原反应滴定的计算 含解析
六. 氧化还原反应滴定的计算典例1（2016课标Ⅰ节选)(5）高锰酸钾纯度的测定：称取1.0800g 样品，溶解后定容于100 mL 容量瓶中,摇匀。
取浓度为0.2000 mol ·L −1的H 2C 2O 4标准溶液20.00 mL ，加入稀硫酸酸化，用KMnO 4溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为24。
48 mL ，该样品的纯度为 （列出计算式即可,已知2MnO 4—+5H 2C 2O 4+6H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O)。
【答案】(5）-3210020.00100.2000158524.48100%1.0800⨯⨯⨯⨯⨯⨯。
【解析】（5）根据离子方程式2MnO 4—+5H 2C 2O 4+ 6H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 可知,KMnO 4与草酸反应的关系式是：2KMnO 4～5H 2C 2O 4。
取浓度为0。
2000 mol·L −1的H 2C 2O 4标准溶液20.00 mL ，加入稀硫酸酸化，用KMnO 4溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为24。
48 mL ，则配制的溶液的浓度为:33220.0010L 0.2000mol/L 220.000.2000mol/L 524.4810L 524.48c --⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯。
则1。
0800 g 样品中含KMnO 4的物质的量为：n （KMnO 4)=c ·V =3220.000.20001002100mol/L L 20.00100.2000mol 524.481000524.48-⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯,由于样品的质量是1.0800g ，则该样品含有的KMnO 4的的纯度为:ω=-3210020.00100.2000158524.48100%1.0800⨯⨯⨯⨯⨯⨯。
典例2（2016江苏节选）（3)水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO 4和碱性KI 溶液，生成MnO （OH ）2沉淀，密封静置；加入适量稀H 2SO 4，待MnO(OH)2与I −完全反应生成Mn 2+和I 2后，以淀粉作指示剂，用Na 2S 2O 3标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下:① 写出O 2将Mn 2+氧化成MnO （OH)2的离子方程式：_____________。
第五章 氧化还原滴定法(1-2节)
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10
6.32
5.1.5 影响氧化还原反应速率的因素
热力学上
O1 n1e R1 O2 n2e R 2
E1 '
E2 '
如果， E°´1 > E°´ 2
E '
n2O1 n1R 2 n2 R1 n1O 2 lg K '
动力学上 氧化还原反应速度差异很大。例如：
3
lg K ' lg( ) ( ) lg( ) CFe(III) CSn(II) CFe(III)
2
CFe(II)
CSn(IV)
CFe(II)
CFe(II) 2CSn(IV) CFe(III) 2CSn(II)
T > 99.99%
K' (
CFe(II) CFe(III)
) 得
3
CFe(II) CFe(III)
n
[HAsO2 ]
0.059 O E E 0.059lg[H ] lg 2 R
'
CHCl = 4 mol / L时
E 0 0.56 0.059 lg 4.0 0.60 6.8 H AsO 1 pH = 8.0时 H3AsO 4 10
3 3
E
O1 R 2 R1 O2
CO 2C R1 C R 2CO1 CO 2 CR 2 CR1 CO1
O1 R 2 R1 O2
2O1 R 2 2R1 O2
CO2 CR1 2 lg K ' lg （ ） CR 2 CO1
lg K ' lg
分析化学 第五章 氧化还原滴定法
分析化学
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另一方面，在HCl溶液中除Fe3+、Fe2+外，三价铁还以 Fe(OH)2+、FeCl2+、FeCl2+、FeCl4-、FeCl63-等存在形式， 而二价铁也还有Fe(OH)+、FeCl+、FeCl3-、FeCl42-等存在形 式。若用cFe(Ⅲ)、cFe(Ⅱ)分别表示溶液中三价铁Fe(Ⅲ)和二价 铁Fe(Ⅱ)各种存在形式的总浓度，则:
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式中：EOx/Red——氧化态Ox还原态Red电对的电极电位； Eθ Ox/Red——标准电极电位； aOx、aRed——氧化态Ox及还原态Red的活度，离子的活 度等于浓度c乘以活度系数γ，a=γc； R——摩尔气体常数，8.314 J· mol-1· K-1； T——热力学温度； F——法拉第常数，96 485 C· mol-1； n——半反应中电子的转移数。 将以上数据代入式中，在25℃时可得：
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分析中，要求氧化还原反应必须定量、迅速地进行，所以 对于氧化还原反应除了从平衡观点来了解反应的可能性外， 还应考虑反应的速率。下面具体讨论影响氧化还原反应速 率的因素。 1. 浓度对反应速率的影响 在一般情况下，增加反应物质的浓度可以加快反应速 率。例如，在酸性溶液中重铬酸钾和碘化钾反应：
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现以在1 mol· L-1H2SO4溶液中，用0.1000 mol· L1 Ce(SO ) 标准溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol· L 4 2 1FeSO 为例，讨论滴定过程中标准溶液用量和电极 4 电位之间量的变化情况。
滴定反应式：
两个电对的条件电极电位：
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氧化还原滴定法(共52张PPT)
lgK(1 2)n1n2n
0.059
差值越大， 反应越完全
一般认为： º或 f 应有0.4V以上
影响 K 值的因素：
① n1 n2
② 1º~ 2º
注意：
① n1 n2 最小公倍数
② K ~ º K ~ f
五、滴定反应对平衡常数的要求
①当n1=n2=1时，两电对条件电势差大于
②当n1=n2=2时，两电对条件电势差大于 ③当n1≠n2时，
1
n [R]ed n [R] ed 酸度: H2SO4介质，控制～1mol/L
1
1
0 .0592
2
2
2
这些关于 Ep的讨论都是指对称电对
低—反应慢, 高—H2C2O4分解
邻二氮菲 - 亚铁
[O]x n [O]x n 0 .059 10 Cl- + 2 MnO4- + 16 H+ == 5 Cl2 + 2 Mn2+ + 8 H2O
O/R xe d O/R xe+d0n .0l5 ga a9 R Oexd
O/xRedO/xRed+0n .05lg9[[R Oexd]]
gg aa Ox/Red
Ox/Red
+ 0.059 lg( n
Ox Red
c Red Ox ) c Ox Red
三、条件电极电势
gg a a O /R xe d O /R xe + 0 dn .l0g5 R O (e 9 x R O d c c e R O xd e )xd
二苯胺磺酸钠
0.84V 如何选择？
另：
指示剂校正
第五节 氧化还原滴定前的预处理
目的：将被测物预先处理成便于滴定的形式
分析化学常用氧化还原滴定法
b 间接碘量法（滴定碘法） • 用I- 的还原性测氧化性物质,滴定生成的I2
KIO3, MnO4-, Cr2O72-, Cu2+, H3AsO4, H2O2，PbO2
用Na2S2O3标液滴定反应生成的 I2 I2＋2S2O32-=2I-+S4O62- E S4O62-/S2O32-=0.09V
弱酸性至中性!!!
' Fe3 / Fe2
除Fe3＋黄色
利用Cr2O72- －Fe2+反应测定其他物质
(1) 测定氧化剂：NO3-、ClO3- 等 NO3- Fe2+(过)NO +Fe3+ +Fe2+(剩)
Cr2O72-
(2) 测定强还原剂：Ti3+、Sn2+等 Ti4+ 预还原器 Ti3+ Fe3+ Ti4+ + Fe2+
Na2S2O3溶液的配制与标定（1）
蒸馏水 煮沸
冷却后溶解 Na2S2O3·5H2O
加入少许 Na2CO3
贮于棕色 玻璃瓶
赶赶杀 菌
CO2 O2
→
→
→
酸氧分 性化解
S2O32- S2O32- S2O32-
不↓ ↓
稳 定
(SO42S↓）
， (SO32-, S↓)
→
HSO3-,S↓
酸 维抑
性 持制
S2O32不 稳 定
指示剂：二苯胺磺酸钠 重铬酸钾回收！！！
重铬酸钾法测定铁（有汞法）
Fe2O3FeO SHnCCl,l2Fe2 Sn2 剩 SP混酸Fe2
HgCl 2 过
Hg2Cl2 二苯胺磺酸钠（无色－紫色）
Cr2O72-
氧化还原滴定法课件
23
第五节 氧化还原滴定中的指示剂
见表6-2一些氧化还原指示剂的E0’ 及颜 色变化，以前面的滴定为例，说明指示 剂的选择，为什么滴定前要加入一些磷 酸？
1. 二苯胺磺酸钠 2. 邻二氮菲－亚铁
24
常用氧化还原指示剂
1比=大n1于=n120使00反倍应，完即全：程cR度1/9cO91.9>%10,3则, 产物cO与2/c反R2应>1物03浓度 logK或logK’≧6,
(E0’1 - E0’2)=0.059 logK’/n=0.36V
10
第二节 氧化还原反应的完全程度
若n1≠n2 ，则logK’≧3(n1+n2 ) (E0’1 - E0’2)=0.059 logK’/n1n2
三、影响条件电极电位的因素：
1. 离子强度：计算时一般忽略。即不考虑γ
2. 溶液的酸度：如电对的半反应有H+参加时溶液酸度
产生较大影响。甚至影响反应进行的方向。计算α
（举例1） 3. 生成络合物的影响：加入络合剂影响氧化态或还原
态浓度，从而改变条件电极电位。举例2。 4. 生成沉淀的影响：大大降低氧化态或还原态浓度，
第6章 氧化还原滴定法
1. 能斯特公式，条件电极电位及影响因素 2. 氧化还原反应的方向和程度 3. 氧化还原反应的速率 4. 氧化还原滴定 5. 氧化还原滴定的计算 6. 常用的氧化还原滴定法
1
第6章 氧化还原滴定法
以氧化还原反应为基础； 基于电子的转移；反应机理复杂； 当反应电子数目大于1时，反应往往分步
φ′: 1.44V,
0.56V K ′ = 1030
化学氧化还原滴定计算
化学氧化还原滴定计算化学氧化还原滴定是一种常用的分析化学方法，用于测定溶液中含有的氧化还原物质的浓度。
滴定方法通过滴加标准溶液直至颜色变化或终点出现，从而计算出待测物质的浓度。
在滴定计算中，需要考虑溶液体积、摩尔比和滴定反应方程等因素。
一、滴定反应方程滴定反应方程是滴定计算的基础，它描述了待测物质和标准溶液之间的氧化还原反应。
例如，对于氨氧化钾与硝酸铁（II）的滴定反应，方程式如下：8H+ + 5Fe2+ + MnO4- → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O在滴定计算中，需要根据具体反应方程中各物质的摩尔比，来进行计算。
该反应方程中，氨氧化钾与硝酸铁（II）的摩尔比为1：5。
二、摩尔计算在滴定计算中，需要利用滴定反应方程中的摩尔比来计算待测物质的浓度。
首先，通过滴定反应方程中的摩尔比，计算出已滴加的标准溶液的摩尔数。
然后，根据已滴加的标准溶液的摩尔数与滴定反应的化学计量关系，推算出待测物质的摩尔数。
最后，通过待测物质的摩尔数和溶液体积，计算出待测物质的浓度。
三、滴定计算步骤1.准备工作：准备好待测物质和标准溶液，并确保实验室仪器设备的准确性和稳定性。
2.标定标准溶液：根据实验需要，准备标准溶液，并进行标定。
标定过程中，需记录下标准溶液的浓度和体积。
3.滴定操作：将待测物质放入滴定瓶中，加入适量溶剂，然后滴入标准溶液，同时搅拌溶液。
当溶液发生颜色变化或出现终点时，记录下所滴加的标准溶液的体积。
4.计算浓度：根据滴定操作中记录的标准溶液体积，结合标定结果和滴定反应方程中的摩尔比，计算出待测物质的浓度。
四、示例计算以硫酸与氨氧化钾的滴定计算为例。
已知标准溶液硫酸的浓度为0.1 mol/L，滴定时所用标准溶液的体积为25.0 mL，求待测硫酸的浓度。
滴定反应方程：H2SO4 + 2NH3OH → (NH4)2SO4 + 2H2O根据摩尔比，可知滴定反应中硫酸与氨氧化钾的摩尔比为1：2。
已知标准溶液的浓度为0.1 mol/L，体积为25.0 mL，即0.025 L。
第5节 氧化还原滴定计算示例
无机及分析化学
第八章 氧化还原反应 与 氧化还原节 电极电势
第五节 氧化还原滴定法的基本原理 第四节 常见的氧化还原滴定法 第五节 氧化还原反应滴定计算示例
第七章 第五节 氧化还原滴定法计算示例
第五节
氧化还原滴定计算示例
氧化还原滴定的计算，仍然是依据等物质的量规则 进行。在氧化还原滴定的计算中，最重要的是正确确定 待测组分和标准滴定溶液的基本单元。间接滴定法或置 换滴定法测定时，由于待测组分与标准滴定溶液之间不 直接反应，而是经过多步反应完成的，这时待测组分和 标准滴定溶液的基本单元需从各步反应去考虑，找出实 际参加反应的相关物质的基本单元，由此间接确定出待 测组分及标准滴定溶液的基本单元，即可进一步进行氧 化还原滴定的有关计算。
第七章 第五节 氧化还原滴定法计算示例
【例题1】 称取基准试剂Na2C2O4 0.1500g溶解在 强酸性溶液中，然后用高锰酸钾标准滴定溶液滴定， 到达终点时消耗20.00mL，计算高锰酸钾溶液的物 质的量浓度，以C(1/5KMnO4)表示。
第七章 第五节 氧化还原滴定法计算示例
【例题2】 称取0.5000g石灰石试样，溶解后，将 Ca2+沉淀为CaC2O4，经过滤、洗涤后将沉淀溶于稀 H2SO4中，用═ 0.1010 mol/L的高锰酸钾标准滴定溶 液滴定，到达终点时消耗35.00mL 高锰酸钾溶液，计 算试样中Ca的质量分数。
氧化还原滴定结果的计算
氧化还原滴定结果的计算因氧化还原滴定中涉及的化学反应比较复杂，必需弄清晰滴定剂和待测物之间的计量关系，才干正确确定基本单元。
为此，举一些氧化还原滴定测定实例对这个问题再作一次研究，其目的就是要切实把握滴定分析计算办法。
例1今有PbO和PbO2混合物，使用测定混合物中PbO 和PbO2含量，称取试样0.7340g，加入20.00mL 0.5000mo1/L(1/2H2C2O4)溶液，将PbO2还原成Pb2+，然后用氨水中和使所有Pb2＋形成PbC2O4沉淀，过滤后，将滤液酸化，用标准溶液滴定用去0.2000mo1/L (1/5 KMnO4)高锰酸钾溶液10.20mL，沉淀溶解于酸中再用同一标准高锰酸钾溶液滴定，用去30.25mL，计算试样中PbO和PbO2含量。
[解]滤液酸化后，高锰酸钾滴定的是多余的H2C2O4的物质的量(n1)；滴定PbC2O4沉淀消耗的标准高锰酸钾的物质的量等于所有Pb2＋的物质的量(n2)；将PbO2还原和使所有Pb2+形成PbC2O4沉淀共消耗H2C2O4的物质的量(n3)为加入的H2C2O4的物质的量总量减去多余的H2C2O4的物质的量。
因此，用于PbO2还原的H2C2O4的物质的量(n4)为n4=n3-n2，而用于PbO沉淀的H2C2O4的物质的量为n2-n4。
测定所涉及的反应如下：PbO2＋4H＋＋C2O42-=Pb2+＋2H2O＋2CO2 PbO+2H＋=Pb2+ Pb2+＋C2O42-=PbC2O4↓ 2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O 由反应式知PbO2≈Pb2+≈PbC2O4≈2/5MnO4-，因高锰酸钾基本单元为1/5 KMnO4，故PbO2基本单元为1/2 PbO2。
同理PbO基本单元为1/2 PbO。
例2用高碘酸钾法测定[CH2OH(CHOH)4CH2OH]，其反应如下：CH2OH(CHOH)4CH2OH＋5HIO4→2HCHO＋4HCOOH＋5HIO3＋H2O 加入的是过量的，反应彻低后，再加入过量碘化钾。
氧化还原滴定法
§8.1 氧化还原平衡
可逆电对：在氧化还原反应的任一瞬间能迅速建立平衡,其实际电势 与Nernst公式计算值基本相符的电对 不可逆电对则相反 对称电对:半反应中氧化态和还原态物质系数相同的电对 不对称电对:半反应中氧化态和还原态物质#43; ne- = Red
能斯特方程式：
1.44 0.68 2
1.06V
31
4、 化学计量点后
Ce4+ +Fe2+ = Ce3+ + Fe3+
ECe 4 /Ce3
E' Ce4 /Ce3
0.059 lg n1
cCe 4 cCe3
E' Ce 4 /Ce3
氧化还原滴定法
1
氧化还原滴定法:
是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法。
反应特征如下：
（1）反应机理复杂，而且反应往往是分步完成的。 （2）反应需要一定的时间。 （3）常常伴随一些副反应。 （4）介质条件常常对反应速度及反应产物有影响。
2
例如： H2O2 + 2 I- + 2 H+ = I2 + 2H2O （1） H2O2 + 2 I- = IO- + H2O （最慢） （2） IO- + H+ = HIO
在溶液中加入NaHCO3，使溶液的pH=8.0时，则： H3AsO4的pKa1-pKa3: 2.20,7.00,11.50 H3AsO3的pKa1:9.22
E
0.56
0.059 2
lg 10 6.84 10 16 0.94
0.11(V )
E I 2 /I
0.54V
所以可以用As2O3来标定碘溶液。
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第七章 第五节 氧化还原滴定法计算示例
【例题1】 称取基准试剂Na2C2O4 0.1500g溶解在 强酸性溶液中，然后用高锰酸钾标准滴定溶液滴定， 到达终点时消耗20.00mL，计算高锰酸钾溶液的物 质的量浓度，以C(1/5KMnO4)表示。
第七章 第五节 氧化还原滴定法计算示例
【例题2】 称取0.5000g石灰石试样，溶解后，将 Ca2+沉淀为CaC2O4，经过滤、洗涤后将沉淀溶于稀 H2SO4中，用═ 0.1010 mol/L的高锰酸钾标准滴定溶 液滴定，到达终点时消耗35.00mL 高锰酸钾溶液，计 算试样中Ca的质量分数。
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第八章 氧化还原反应 与 氧化还原滴定 法
第一节 氧化还原反应
第二节 电极电势
第五节 氧化还原滴定法的基本原理 第四节 常见的氧化还原滴定法 第五节 氧化还原反应滴定计算示例
第七章 第五节 氧化还原滴定法计算示例
第五节
氧化还原滴物质的量规则 进行。在氧化还原滴定的计算中，最重要的是正确确定 待测组分和标准滴定溶液的基本单元。间接滴定法或置 换滴定法测定时，由于待测组分与标准滴定溶液之间不 直接反应，而是经过多步反应完成的，这时待测组分和 标准滴定溶液的基本单元需从各步反应去考虑，找出实 际参加反应的相关物质的基本单元，由此间接确定出待 测组分及标准滴定溶液的基本单元，即可进一步进行氧 化还原滴定的有关计算。