化学反应中的氧化还原指示剂
氧化还原滴定指示剂1
′Ce4+/Ce3+= 1.44 V； ′Fe3+/Fe2+ = 0.68 V
每加入一定量滴定剂，反应达到一个新的平衡， 此时两个电对的电极电位相等：
' Fe 3 /Fe 2
o
0.059 lg
c Fe 3 c Fe 2
' ce4 /ce3
o
0.059 lg
外因
17
1.氧化剂与还原剂的性质： 0 电子层结构， E ，反应历程不同 2.反应物浓度：
增加反应物浓度，加速反应进程
Cr2O72- +6I- +14H+ =2Cr3+ +3I2 +7H2O
Cr2O72- 和H+ 的浓度增大有利于加速反应
18
3.温度 温度每升高10℃，反应速度增大2~~3倍 MnO4- +C2O4270－80℃ 低于60℃ 反应慢，ep提前
14
0 1
0 2
0
若 n1=n2=1 cR 1 cO2 K'= ——— · ———— =103· 103≥106 cO1 cR2 所以 lgK'≥6 0 0 0 △E =( E 1 - E 2 ) =0.059lgK' =0.059×6 ≥0.354V 所以△ E ≥0.354V 0 若n1=n2=2 lgK'≥6 则；△ E ≥0.18V
第五章 氧化还原滴定法
石化系 分析教研室
1
主要内容：
5.1 氧化还原平衡 5.2 氧化还原滴定原理 5.3 氧化还原滴定前的预处理
5.4 常用的氧化还原滴定法
5.5 氧化还原滴定结果的计算
2
氧化还原滴定
氧化还原滴定1．原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质，或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
2．试剂：常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等；常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
3．指示剂：氧化还原滴定的指示剂有三类：(1)氧化还原指示剂。
(2)专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝。
(3)自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点为溶液由无色变为浅红色。
4．实例(1)Na2S2O3溶液滴定碘液原理：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI。
指示剂：用淀粉作指示剂，当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色退去，且半分钟内不恢复原色，说明到达滴定终点。
(2)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理：2MnO－4＋6H＋＋5H2C2O4===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。
指示剂：酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外选择指示剂，当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后，溶液由无色变浅红色，且半分钟内不退色，说明到达滴定终点。
典例分析1．某学习小组用“间接碘量法”测定某CuCl2晶体试样的纯度，试样不含其他能与I－发生反应的氧化性杂质，已知：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，I2＋2S2O2－3===S4O2－6＋2I－。
取m g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，部分实验仪器和读数如图所示。
下列说法正确的是()A．试样在甲中溶解，滴定管选乙B．选用淀粉作指示剂，当甲中溶液由蓝色变为无色时，即达到滴定终点C．丁图中，滴定前滴定管的读数为a－0.50 mLD．对装有标准液的滴定管读数时，滴定前后读数方式如丁图所示，则测得的结果偏小答案D解析A项，甲中盛装的是含有I2的溶液，则滴定管中盛装的为Na2S2O3标准溶液，该溶液显碱性，应选用碱式滴定管(丙)，不正确；B项，溶液变色且经过30 s左右溶液不恢复原来的颜色，视为滴定终点，不正确；C项，滴定管“0”刻度在上端，故滴定前的读数为a＋0.50 mL，不正确；D项，滴定后俯视读数，将导致读数偏小，故测得的结果偏小，正确。
化学反应中的氧化还原指示剂
化学反应中的氧化还原指示剂氧化还原指示剂是一类在化学反应中发挥重要作用的物质。
它们可以通过改变颜色或形成特定的沉淀来指示反应物的氧化还原状态。
在本文中，我们将介绍几种常见的氧化还原指示剂及其在化学反应中的应用。
一、酚类指示剂1. 酚酞：酚酞是一种常用的氧化还原指示剂，它在酸性环境中呈无色，而在还原条件下，如还原剂存在时，会变为红色。
这是因为在还原反应中，酚酞本身被还原为无色物质，产生了显色现象。
因此，酚酞常被用于氧化还原滴定中作为终点指示剂。
2. 苯酚酞：苯酚酞是另一种常见的酚类氧化还原指示剂。
它与酚酞类似，也可以在酸性条件下呈无色，而在还原条件下呈现红色。
苯酚酞在分析化学中广泛应用，特别是在测定重金属离子的存在和浓度方面。
二、过氧化物类指示剂1. 过氧化钾：过氧化钾是一种常用的氧化还原指示剂，它可以通过改变颜色来指示反应中的氧化还原状态。
在还原剂存在时，过氧化钾会发生还原反应，生成氧气，使溶液中出现很多气泡。
这在化学实验中常用来检测还原剂的存在。
2. 过氧化氢：过氧化氢是另一种常见的过氧化物类指示剂，它在氧化条件下呈现黄色。
当还原剂存在时，过氧化氢会被还原，其颜色会明显变淡。
因此，通过观察过氧化氢溶液的颜色变化，可以判断反应物的氧化还原状态。
三、电化学指示剂1. 活性度电位法：活性度电位法是一种通过测量电位来指示氧化还原反应进程的方法。
它基于电极对电极反应的活性度，通过测量电极电势的变化来判断反应的进行程度。
这种方法在电化学分析中广泛应用，可用于测定溶液中氧化还原物质的存在和浓度。
2. 电位滴定法：电位滴定法是一种利用电位滴定仪器来进行氧化还原滴定的方法。
它通过测量溶液中的电位变化来确定滴定终点，从而指示反应物的氧化还原状态。
这种方法在化学实验室中被广泛应用，特别是在分析化学和无机化学领域。
综上所述，氧化还原指示剂在化学反应中起着重要的作用。
通过选择合适的指示剂，我们可以准确地判断反应物的氧化还原状态，从而更好地理解和控制化学反应过程。
氧化还原滴定原理
'
3、滴定终点误差
滴定反应进行完全，指示剂灵敏计算值与实测值不 符合
滴定剂过量或不足的物质的量 被测物质的物质的量 [O1]ep-[R2]ep c2sp
Et =
100% 100%
=
n1=n2，两电对均为对称电对
Et [Ox1 ]ep [Re d2 ]ep c2
6.3 氧化还原滴定的预处理
将被测组分预先氧化为高价状态（或还原为低价
状态）再用还原剂（或氧化剂）标液滴定，这种滴
定前使待测组分转变为适当价态的步骤称为预氧化
（或预还原）。 目的：通过预氧化或预还原使待测组分处于一定的价
态，以利于选用合适的还原剂或氧化剂进行滴定。
预处理使用的试剂应符合以下条件：
a
VCe 4 (加入 ) VFe2
VCe 4 (加入 ) 20 .00
滴定分数 a = 0.0000 Fe3+/Fe2+
溶液中存在电对
由于 Fe3+为 Fe2+在空气中氧化产生， 具体浓度不知道，故滴定前电势无法计算。
② 滴定开始到sp前：
反应达平衡时 E1 = E2 = E
故只需选用一个电对计算 E 即可 Ce4+未知，按Fe3＋/Fe2＋电对计算
n1≠n2， Esp偏向电子转移数大的一方
滴定突跃大小的影响因素
E ' ，滴定突跃 ，反应 完全，越易准确滴定
根据条件电位判断滴定突跃范围（电位范围）
Ce4 Fe2：突跃范围 0.86 ~ 1.26V E ' 0.4V 较大
判断： E ' 0.3 ~ 0.4V 氧化还原指示剂指示终点 E ' 0.2 ~ 0.3V 电位法指示终点
过氧化氢化学指示剂
过氧化氢化学指示剂过氧化氢化学指示剂是一种广泛应用于化学实验室和工业生产中的化学试剂。
它常用于指示反应进程中的氧化还原状态，并在实验中起到重要的作用。
过氧化氢化学指示剂的主要成分是过氧化氢（H2O2），它是一种无色液体，具有强氧化性。
过氧化氢是一种常见的化学物质，广泛应用于医疗、卫生和工业等领域。
在化学实验室中，过氧化氢通常以30%浓度的溶液形式存在。
过氧化氢化学指示剂可以用于检测氧化还原反应的进行。
在许多氧化还原反应中，过氧化氢可以起到氧化剂的作用，将其他物质氧化为较高价的形式。
在这个过程中，过氧化氢本身会被还原为水。
通过观察过氧化氢化学指示剂的颜色变化，可以判断反应是否进行以及进程是否完全。
过氧化氢化学指示剂的颜色变化是由于其与过氧化氢反应产生的氧气的存在。
当过氧化氢存在时，过氧化氢化学指示剂呈现出一种明亮的蓝色。
而当过氧化氢被还原为水时，氧气消失，过氧化氢化学指示剂的颜色也会逐渐变回无色。
在实际应用中，过氧化氢化学指示剂常被用于检测过氧化氢的浓度。
通过观察其颜色的变化，可以粗略地估计过氧化氢的浓度。
当过氧化氢浓度较高时，指示剂会呈现出更深的蓝色，反之则较浅。
除了在化学实验室中的应用，过氧化氢化学指示剂在工业生产中也有重要的应用。
例如，在漂白剂制造中，过氧化氢化学指示剂可以用于监测过氧化氢的含量。
它可以帮助调整反应条件，确保产品的质量稳定。
过氧化氢化学指示剂还可以用于检测其他氧化还原反应中的还原剂。
它可以通过观察颜色变化来判断反应是否进行以及还原剂的浓度。
过氧化氢化学指示剂作为一种重要的化学试剂，在化学实验室和工业生产中发挥着关键的作用。
它可以用于检测氧化还原反应的进行以及反应过程的完全性。
通过观察其颜色变化，可以判断过氧化氢的浓度以及其他还原剂的存在。
通过合理使用过氧化氢化学指示剂，可以提高实验的准确性和工业生产的质量稳定性。
2.4.3 氧化还原和沉淀滴定指示剂
(3) 被测离子溶液的浓度合适： 一般要求浓度大于 0.005mol/L 。 (4) 溶液的酸度应适当：指示剂应保持离子状态：pH=pKa～10。
沉淀滴定指示剂
Fajans法常用吸附指示剂
指 示 剂
K2CrO4指示剂
莫尔法- Mohr method
终点前：Ag+＋Cl- = AgCl↓（白色）
终点时 ：Ag+ +2CrO42- = Ag2CrO4 ↓（砖红色）
的
铁铵矾指示剂
佛尔哈德法-Volhard method
类 型
终 终点 点前 时：：AFge+3＋+ +SSCCNN--==AFgeSSCCNN↓2+（（白2红色色））Biblioteka 沉淀滴定指示剂直接法：
滴定剂：硫氰酸铵（NH4SCN） 溶液酸碱性条件：在酸性条件下 测定范围：Ag+的含量
间接法：
滴定剂：硝酸银溶液、硫氰酸铵
（NH4SCN） 溶液酸碱性条件：在酸性条件下 测定范围：卤素离子或SCN－离子的
含量
如：在酸性溶液中测Ag+含量，其反应为： 如：测Cl－含量，其反应为：
示 剂 的 类
显色指示剂
某些物质本身不具有氧化还原性，但它能与氧化剂或还原剂产生
特殊的颜色，因而可以指示终点。 淀粉与1×10-5mol·L-1 I2 生成 深蓝色化合物
血红色
型
Sn 2 2Fe3 2Fe2 Sn 4 Fe3 CNS [FeCNS ]2
氧化还原型指示剂 一些本身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
氧化还原滴定所用的指示剂四
08
氧化还原滴定曲线
2. 氧化还原滴定曲线
氧化还原滴定曲线通常是以反应电对的电极电位作纵坐标，以加入 标准溶液的体积或百分数作横坐标绘出。
以0.1000 mol/L Ce4+溶液滴定20.00 ml 0.1000 mol/L Fe2+溶液(溶液中含
16
四、影响氧化还原反应速率的因素
17
影响氧化还原反应速率的因素
1.反应物浓度 增大反应物浓度，都能加快反应速率。
例如，在酸性溶液中，一定量的 与 的反应：
Cr2O72 6I 14H
2Cr3 3I2 7H2O
此反应速率较慢，通常采用增大 浓度（ 过量5倍）或提高酸度 （0.8～1mol/L）来加快反应。
18
影响氧化还原反应速率的因素
2. 溶液温度
升高溶液温度，不仅增加了反应物之间的碰撞几率，更重要的是增加了活化分子或活化离 子的数量，从而加快了反应速率。例如，KMnO4与Na2C2O4在酸性溶液中的反应：
2MnO4 5C2O42 16H
2Mn2 10CO 2 8H2O
在室温下速率较慢，若将溶液加热至80℃，反应速率则显著增大。因此用KMnO4滴定 Na2C2O4时，通常将溶液控制在75~85℃。
指示剂 淀粉溶液 淀粉溶液 自身指示剂 二苯胺磺酸钠 外指示剂，内指示剂 邻二氮菲亚铁 甲基橙
05
氧化还原滴定法的特点
3. 应用范围
可直接测定本身具有氧化性、还原性的物质 可间接测定能与氧化剂或还原剂定量发生反应的物质
06
二、氧化还原滴定曲线
07
氧化还原滴定曲线
1. 电极电位
第七章氧化还原滴定法2
（一）、反应物浓度的影响
Cr2O72－+ 6I－+ 14H+ = 2Cr3+ + 3I2+ 7H2O C（H＋）＝0.4 mol/L KI过量5倍。 5 min 反应完成。
（二）温度的影响
例如: KMnO4滴定C2O42－
2MnO4－+ 5C2O42－+ 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
1 C1 M ( Ca ) KMnO 4 1000 2 5 Ca含 量 ＝ 100% G
VKMnO 4
(三)、MnO2的测定－返滴定法
MnO2+ Na2C2O4+ 2H2SO4 = MnSO4+ Na2SO4+ 2CO2↑+ 2H2O
2MnO4－+ 5C2O42－+ 16H+ = 2Mn2++ 10CO2↑+ 8H2O
滴定。氧化还原滴定法是应用很广的一种滴定分析方法。
氧化还原反应的特点
K2Cr2O7与KI反应为： Cr2O72－ + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O E0= +1.33 V
有些不能直接进行氧化还原反应的物质，还可以用 间接法进行滴定。 氧化还原滴定法是应用很广的一种滴定分析方法。
2、邻二氮菲
浅蓝色
深红色
（二）、自身指示剂
例如用KMnO4标准溶液滴定Fe2+.
2×10－6 mol/L MnO4－ 粉红色
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化学反应中的氧化还原指示剂化学反应是物质之间发生的变化，其中氧化还原反应是一种重要的
反应类型。
在氧化还原反应中，氧化剂接受电子而被还原，而还原剂
失去电子而被氧化。
为了确定氧化还原反应是否发生，我们需要使用
氧化还原指示剂。
本文将介绍氧化还原指示剂在化学反应中的作用，
种类以及使用方法。
1. 氧化还原指示剂的作用
氧化还原指示剂是一种物质，它可以通过改变其颜色来指示反应中
是否发生氧化还原反应。
在反应中，氧化还原指示剂的原始状态可以
是色彩鲜艳的，当发生氧化还原反应时，它的颜色会发生变化。
这种
颜色变化可以用来确定反应是否进行。
2. 氧化还原指示剂的种类
存在多种不同类型的氧化还原指示剂，下面是其中一些常见的种类：
(1) 酚酞指示剂：酚酞是一种常用的氧化还原指示剂，它经常被用
于酸碱滴定反应中。
酚酞的原始状态呈现无色，在氧化性环境下会变
成粉红色。
(2) 甲基橙指示剂：甲基橙是另一个常见的氧化还原指示剂，它常
用于酸碱滴定和邻二硝基苯酚氧化反应。
甲基橙的颜色在酸性环境下
为红色，而在碱性环境下为黄色。
(3) 还原性的氧化还原指示剂：还原性的氧化还原指示剂，例如二
巯基二乙酸钠（DTA）和尼泊尔紫，可以在氧化性环境下显现特定的
颜色。
3. 使用氧化还原指示剂的方法
使用氧化还原指示剂需要注意以下步骤：
(1) 选择合适的指示剂：根据反应的类型和条件选择合适的氧化还
原指示剂。
(2) 加入适量的指示剂：将适量的指示剂溶解于反应溶液中。
(3) 观察颜色变化：根据氧化还原指示剂的颜色变化，可以判断反
应是否发生。
(4) 记录结果：注意记录颜色变化和反应进行的时间，以便后续分
析或实验。
4. 氧化还原指示剂的应用
氧化还原指示剂在化学反应中有广泛的应用。
例如在酸碱滴定实验中，氧化还原指示剂可以帮助确定溶液的酸碱性质。
此外，氧化还原
指示剂也用于检测金属的电极电位、观察生物体系中的氧化还原反应
等领域。
总结：
氧化还原指示剂在化学反应中起着重要的作用，它可以通过改变颜
色来指示反应是否发生氧化还原反应。
常见的氧化还原指示剂有酚酞、
甲基橙和还原性的指示剂等。
在使用氧化还原指示剂时，需要选择适合的指示剂并遵循正确的实验步骤。
氧化还原指示剂在酸碱滴定和其他氧化还原反应中有广泛的应用。
通过合理使用和识别氧化还原指示剂，我们可以更好地了解和研究化学反应过程。