实训十氧化还原滴定法

实训十氧化还原滴定法

【学习目标】

1．认识氧化还原滴定法的特点、分类。

2．说出高锰酸钾法、碘量法、亚硝酸钠法的原理，反应条件和应用。

3．学会有关滴定液的配制与标定。

4．会用氧化还原滴定法测定有关物质并计算含量。

第一部分学习准备

引导问题

1．请根据以前所学的知识，填写下表：

2．在无机化学中学过的影响化学反应速度的外部因素有哪些在氧化还原滴定中可用哪些措施来提高反应速度

3．找一下药典中哪些药物是用氧化还原滴定法测定的（写出至少两种）

4．简述碘量法、高锰酸钾法和亚硝酸钠法中的滴定液和指示剂。

第二部分计划与实施

引导问题

1．氧化还原滴定法常用的分类是什么主要有哪几种

2．高锰酸钾法的滴定条件主要有哪些

高锰酸钾法是以KMnO4为滴定液，在强酸性溶液中直接或间接测定还原性或氧化性物质含量的滴定分析法。KMnO4是一种强氧化剂，在强酸性溶液中能氧化很多还原性物质，而本身被还原为Mn2＋。

高锰酸钾法应在强酸性条件下进行滴定，酸度一般控制[H＋]为1～2mol/L。调节酸度以稀硫酸（H2SO4）为宜。过高或过低的酸度容易产生副反应。

因盐酸有还原性，能与KMnO4滴定液反应，而硝酸有强氧化性，能与还原性被测物反应，所以调节酸度只能用硫酸。

高锰酸钾法一般无需另加指示剂。在化学计量点后过量半滴的KMnO4滴定液就能使溶液变成淡红色，指示出滴定终点。这种以滴定液本身的颜色变化指示终点的方法，称为自身指示剂法。

高锰酸钾法的另一特点是产物Mn2＋能对反应起催化作用。这种现象称为自动催化现象。3．高锰酸钾滴定液能用直接法配制吗如何配制

（1）KMnO4滴定液的配制

KMnO4是强氧化剂，能与许多物质反应，纯品难以制得，所以KMnO4滴定液只能用间接法配制。配制后的KMnO4溶液能与纯化水中的微量还原性杂质反应，在一段时间内使浓度发生变化，所以应提前7～10天配制。配制后加热煮沸近1小时，并过滤除去杂质。KMnO4溶液能分解，光照时分解更快，所以KMnO4溶液应贮存于棕色试剂瓶中，并放置于暗处保存。

（2）KMnO4滴定液的标定

标定KMnO4滴定液最常用的基准物质是草酸钠（Na2C2O4）。反应方程式为：

2KMnO4＋5Na2C2O4＋8H2SO42MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋5Na2SO4＋8H2O

物质的量的关系为： 2KMnO4～5Na2C2O4

4224O C Na KMnO n 2n 5=

计算公式为： 4

2244224O C Na KMnO O C Na KMnO M V m 52c ⨯= 式中：422O C Na m ------Na 2C 2O 4的质量，单位：g ；

4KMnO V ------KMnO 4的体积，单位：L ；

422O C Na M ------Na 2C 2O 4的摩尔质量，单位：g/mol ； 也可用公式：1000M V m 52c 42244224O C Na KMnO O C Na KMnO ⨯⨯=

计算，其中V 的单位用ml 。 注意：

（１）本实验需通过加热来提高反应速度，但温度不宜过高，否则C 2O 42－会分解。通常加热至75～85℃，趁热滴定，终点时溶液温度不低于65℃。

（２）刚开始和近终点时反应速度较慢，应注意滴定速度的控制。

4．高锰酸钾法有哪些实际应用

高锰酸钾的氧化能力很强，能与很多还原性物质反应。如：可直接测定H 2O 2、C 2O 4 2－、Fe 2＋等还原性物质；也可用返滴定法测定MnO 2、PbO 2、IO 3－、CrO 42－、BrO 3－等氧化性物质；还可用间接法测定一些非氧化还原性物质，如Ca 2＋等的含量。

【例8－1】 用高锰酸钾法测定FeSO 4含量。方法如下：

精密称取FeSO 4·7H 2O 样品，用6mol/L 的H 2SO 4调节[H ＋]为1～2mol/L 。用KMnO 4（L ）滴定液滴定至粉红色（半分钟不褪色）为终点，消耗滴定液。已知1ml KMnO 4（L ）相当于的FeSO 4·7H 2O ，求样品中FeSO 4·7H 2O 的含量。

解：已知：1ml KMnO 4（L ）相当于27. 80mg 的FeSO 4·7H 2O

即T ＝2. 780×10－2g/ ml

故： %100)/%(7·/24⨯=A

T A T S F V T g g O H FeSO %47.93%1006023

.002.002015

.010.201080.273=⨯⨯⨯⨯=- 答：样品中FeSO 4·7H 2O 的含量为93. 47%。

因Fe 2＋易被空气中的O 2所氧化，所以测定Fe 2＋

时不能加热，而且注意称量应迅速，尽量缩短样品在空气中暴露的时间。

双氧水（H 2O 2）是一种外用消毒剂，双氧水中H 2O 2含量的测定也可用高锰酸钾法。 高锰酸钾法的优点是应用范围广，滴定时不须另加指示剂。缺点是滴定液的稳定性较差，放置一段时间后的标准溶液需重新标定。

5．什么是直接碘量法直接碘量法常用于何种物质的测定对介质有何要求

6．什么是间接碘量法间接碘量法中常用的滴定剂是什么

间接碘量法是利用I －的还原性测定氧化性物质含量的方法。测定时先将定量的氧化性物质与过量的KI 反应生成定量的I 2，然后用Na 2S 2O 3滴定液滴定析出的I 2，从而计算出氧化性物质的含量。

例如用间接碘量法测定KMnO 4，化学反应式为：

2KMnO 4 ＋ 10KI ＋ 8H 2SO 4

2MnSO 4 ＋ 5I 2 ＋ 6K 2SO 4 ＋ 8H 2O I 2 ＋ 2Na 2S 2O 3 2NaI ＋ Na 2S 4O 6 （连四硫酸钠）

有关物质间的计量关系可表示如下：

2KMnO 4～5I 2～10 Na 2S 2O 3

即 KMnO 4～5 Na 2S 2O 3

故有： 3224O S Na KMnO n n 5

根据上式可计算KMnO 4的含量。

7．间接碘量法对介质的要求如何为何要在专用的碘量瓶中进行滴定

8．间接碘量法中所用的指示剂是什么应在滴定开始前加入吗