2018年高考化学专题复习教案:第七章 氧化还原滴定
化学实验教案氧化还原滴定反应实验
化学实验教案氧化还原滴定反应实验化学实验教案:氧化还原滴定反应实验引言:在学习化学实验过程中,氧化还原滴定反应实验是一项重要的实践环节。
本教案旨在引导学生掌握氧化还原滴定反应的基本原理、操作步骤以及实验技巧,培养其实验设计与分析问题的能力。
实验目的:通过本实验,学生应能:1. 掌握氧化还原滴定反应的基本原理和反应方程式;2. 学会溶液的制备与稀释;3. 熟悉滴定仪器的使用方法;4. 获得准确的滴定结果,并进一步分析数据。
实验器材与试剂:1. 试验器材:滴定管、锥形瓶、蒸馏水装置、烧杯等;2. 试剂:硫酸氢钾溶液、硫酸亚铁溶液、酸性高锰酸钾溶液等。
实验步骤:1. 准备工作:清洗所需仪器,称取适量的硫酸氢钾溶液、硫酸亚铁溶液、酸性高锰酸钾溶液;2. 滴定的操作过程:a. 取一定量的硫酸亚铁溶液倒入锥形瓶中,加入适量的硫酸氢钾溶液,实现样品的酸化;b. 准备滴定液:称取适量的高锰酸钾溶液,在滴定时加入硫酸,使其呈酸性;c. 开始滴定:将准备好的滴定液加入锥形瓶中的反应液,滴定至颜色及反应的终点;d. 记录滴定液用量:滴定结束时,记录滴定液滴定前后的体积差,计算滴定液的浓度;e. 重复滴定:如有需要,可重复上述滴定步骤,直至滴定结果趋于稳定。
实验数据分析:1. 计算滴定液的浓度:a. 根据所用氧化剂与还原剂的摩尔比,计算滴定液的摩尔浓度;b. 根据滴定时滴定液的用量与摩尔浓度,计算还原剂的摩尔浓度;c. 根据还原剂的摩尔浓度与反应方程式,计算待测样品的浓度。
2. 数据处理与结果分析:a. 分析滴定过程中滴定液的用量、颜色变化及滴定曲线;b. 讨论实验误差来源与可能的改进方案;c. 比较不同样品的浓度,并进行结果比对和验证。
实验安全注意事项:1. 操控滴定管等实验器材时,注意操作轻柔,避免碰撞;2. 在实验室中进行实验时,注意佩戴防护眼镜和实验手套;3. 实验结束后,正确处理废弃物和废液,保持实验环境整洁。
高中化学氧化还原备课教案
高中化学氧化还原备课教案教学内容:氧化还原反应教学目标:1. 了解氧化还原反应的含义及基本特征;2. 掌握氧化和还原的定义;3. 能够正确写出氧化还原反应的化学方程式;4. 能够运用氧化还原反应解决实际问题。
教学重点:1. 氧化还原反应的概念和基本特征;2. 氧化和还原的定义;3. 氧化还原反应的化学方程式及其平衡;4. 氧化还原反应的应用。
教学难点:1. 氧化还原反应的化学方程式的平衡;2. 氧化还原反应的应用解题。
教学准备:1. 实验器材:试管、试管夹、试剂瓶等;2. 教学资料:化学教材、化学实验手册等;3. 多媒体设备:投影仪、计算机等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾化学反应的基本概念,引出氧化还原反应的概念;2. 提出问题:什么是氧化还原反应?氧化和还原在反应中如何体现?二、讲解(15分钟)1. 介绍氧化还原反应的定义:氧化是指物质失去电子,还原是指物质获得电子;2. 表示氧化还原反应的化学方程式:氧化剂+还原剂→氧化产物+还原产物;3. 指导学生如何判断氧化还原反应发生;三、实验操作(20分钟)1. 进行实验观察氧化还原反应,学生观察实验现象并记录;2. 学生根据实验结果写出化学方程式,进行讨论和解析;3. 教师指导学生掌握氧化还原反应的化学方程式写法。
四、巩固(10分钟)1. 带领学生回顾学过的知识点,强化理解;2. 学生进行练习,加深对氧化还原反应的理解。
五、作业布置(5分钟)1. 布置作业:完成相关习题,复习氧化还原反应的基本概念;2. 提醒学生预习下节课内容。
教学反思:通过本堂课的教学,学生对氧化还原反应的概念和特点有了初步了解,能够正确写出氧化还原反应的化学方程式,并能够运用所学知识解决实际问题。
下节课将继续深入讲解氧化还原反应的平衡及应用。
武汉大学分析化学教案第7章氧化还原滴定法
(99.9%) p1(99.9%) p2
lgK = lg
≈ lg103p1 103p2= 3(p1 + p2 )
(0.1%) p1(0.1%) p2
E =
0.059 p
lgK
=
0.059 3(p1+p2) p
n1=n2=1 n1=1,n2=2 n1=n2=2
5
9
lg
c c
Sn Sn
4 2
c
Fe
2
c Fe 3
2
n(E10 E20 ) 0.059lgK
2(0.68 0.14)
则:
lgK 18.30
0.059
2020/6/3
平衡常数计算通式 :( n为最小公倍数 )
lgKn(E1 0 E0 2)nE0 0.059 0.059
E=1.23 V E=1.51 V
E=1.61 V E=0.15 V
KMnO4水溶液 Ce4+水溶液
Sn2+水溶液
为什么这些水溶液可以稳定存在?
2020/6/3
氧化-还原机理比酸碱、配位、沉淀复杂
(1)氧化剂与还原剂之间电子转移遇到的阻 力:溶剂分子---各种配位体;物质间的静电排斥 力
(2)价态变化时,原子或离子的电子层发生 变化,引起化学键性质和物质组成的变化.
氧化还原滴定结果的计算。
2020/6/3
特点: 1.反应机理复杂 2.反应速度慢→研究影响反应速度的各种因素
三大主线:
方法 还原剂 氧化ห้องสมุดไป่ตู้ 介质 被氧化物 被还原物
KMnO4 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn 2+ + 4H2O
(分析化学课件)第7章 氧化还原滴定法-最新课件
c c Red2
Ox1
EE 1 'E 2 '0.0 25 lg K 9'0.1V 8
四 氧化还原反应的速率
O2+4H++4e =2H2O
E=1.23 V
MnO4-+8H++5e = Mn2+ + 4H2O E=1.51 V
Ce4+ + e = Ce3+
E=1.61 V
Sn4+ +2e=Sn2+
E=0.15 V
KMnO4水溶液 Ce4+水溶液
Sn2+水溶液
为什么这些水溶液可以稳定存在?
影响氧化还原反应速率的因素
➢ 反应物浓度: 反应物c增加, 反应速率增大 基元反应
➢ 温度:温度每增高10℃, 反应速率增大2~3倍 例: KMnO4滴定H2C2O4,需加热至75-85℃
➢ 催化剂(反应):如KMnO4的自催化 2MnO4- + 5C2O42- +16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
c 0.059
+
lg
c 6
Cr
2O
2 7
2
Cr 3
[H+]?
Cr2O72-+14H++6e = 2Cr3++7H2O
EOx/Red = E
+
2.303RT nF
lg
[Cr2O72-][H+]14 [Cr3+]2
标准电极电位
Cr2O72-+14H++6e = 2Cr3++7H2O
氧化还原滴定培训课件
THANK YOU.
氧化还原滴定法的特点
氧化还原滴定法具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点,可以用于测定多种 化学物质。
02
氧化还原滴定法实验技术
实验设计
确定实验目标
明确实验要达到的目的和要求。
选择氧化还原反应
根据实验目的选择适合的氧化还原 反应。
确定滴定剂和被测物质浓度
根据反应选择合适的滴定剂,并确 定被测物质的浓度范围。
氧化还原反应的实质
氧化还原反应的实质是电子转移,即电子的得失或偏移。
滴定法
滴定法定义
滴定法是一种通过滴定计量液体中的组分含量的方法。
滴定法分类
根据滴定剂的不同,滴定法可以分为酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴 定法等。
氧化还原滴定法
氧化还原滴定法定义
氧化还原滴定法是利用氧化还原反应来滴定溶液中的组分含量的方法。
案例三:血清中钙离子的测定
总结词
血清中钙离子测定是氧化还原滴定法在医学领域的应用之一,常用原子吸收光谱 法进行测定。
详细描述
首先需要将血清样品用适当溶剂稀释,然后用原子吸收光谱仪测定不同稀释倍数 下钙离子的吸光度,绘制标准曲线。然后取适量血清样品,按照相同步骤进行处 理,根据标准曲线计算钙离子浓度。
2023
氧化还原滴定培训课件
目 录
• 氧化还原滴定基本概念 • 氧化还原滴定法实验技术 • 氧化还原滴定法的应用 • 氧化还原滴定法的优化与改进 • 典型案例分析 • 复习与思考
01
氧化还原滴定基本概念
氧化还原反应
氧化还原反应定义
氧化还原反应是指化学反应中元素的化合价发生变化,其中 元素被氧化称为氧化反应,元素被还原称为还原反应。
第七章氧化还原滴定法讲课教案
三、氧化还原反应进行的程度
aOx1+bRed2 = cRed1+dOx2
lgK’=lgccRed1cdOX2/caOX1cbRed2=n(E0 ' 1E0'2 )/0.059 En为10f两、电E2对0f:转氧移化电剂子、数还的原最剂小电公对倍的数条。件电位, •滴定分析的允许误差为0.1%,终点时反应产 物的浓度必须大于或等于反应物原始浓度的 99.9%:
第七章氧化还原滴定法
条件电位 : 特定条件下,氧化型与还原型的浓 度均为1mol·L-1 ( 或 浓 度 比 为 1 ) 时,校正 了各种影响因素后的实际电极电位.
说 明 : 当缺少相同条件下的条件电位值,可 采用条件相近的条件电位值。但是,对于尚 无条件电位数据的氧化还原电对,只好采用 标准电位来作粗略的近似计算。
[Ox2]>99.9%CRed2, [Redl]>99.9%COx1 [Red2]≤0.1%CRed2 [Ox1]≤0.1%COx1
lgK’≥lg(103)a+b
nΔE’/0.059≥3(a+b) ΔE’≥3(a+b)0.059/n
若n1=n2=1, 则, a=b=1, n=1,lgK’≥6, ΔE’≥0.35V
如果在氧化还原反应平衡中,加入一种可与 氧化型或还原型形成沉淀的沉淀剂时,将会改 变体系的标准电位或条件电位,就有可能影响 反应进行的方向。
例如:Cu2++4I-=2CuI↓+I2
E0 Cu2+/Cu+=0.16V < E0I2/I-=0.54V,
高考化学专题复习第七章氧化还原滴定教案
第七章 氧化还原滴定一、教学基本要求掌握高锰酸钾法的原理、标准溶液的配制与标定、方法特点及应用示例;掌握间接碘法的原理、标准溶液的配制与标定、方法特点及应用示例。
了解重铬酸钾法二、学时分配3学时三、教学内容本章只讲解两种具体的滴定方法,有关理论问题请同学们参考教材自学。
§7.1 高锰酸钾法一、 特点高锰酸钾是一种强氧化剂,其氧化能力及还原产物与介质酸度有关。
酸性介质 -4MnO +8+H +5-e =+2Mn +4O H 2 'θϕ=1.51V中性或弱酸(碱)性 -4MnO +2O H 2 +3-e =2MnO +4-OH 'θϕ=0.60V强碱性介质 -4MnO +-e = -24MnO 'θϕ=0.56V 高锰酸钾法在各种介质条件下均能应用,因其在酸性介质中有更强的氧化性,一般在强酸性条件下使用。
但在碱性条件下氧化有机物的反应速率较快,故滴定有机物常在碱性介质中进行。
高锰酸钾作为氧化剂可以用来直接滴定+2Fe 、22O H 、-242O C 、+3As 、+3Sb 等。
高锰酸钾法的优点是氧化能力强,可应用于直接、间接、返滴定等多种滴定分析,可对无机物、有机物进行滴定,应用很广,且无需另加指示剂,本身为自身指示剂。
高锰酸钾法的缺点是其标准溶液的稳定性不够,由于氧化性太强而使滴定的选择性较低。
高锰酸钾法滴定终点不太稳定,终点颜色为稍微过量的高锰酸钾自身的颜色,即浅紫红色,但因空气中的各种还原性气体、尘埃易使其还原而缓缓褪色,一般经半分钟红色不褪即可认为已达终点。
此外4KMnO 会与+2Mn 发生反应:2 -4MnO +3+2Mn +2O H 2=52MnO +4+H同时4KMnO 溶液易被空气中各种还原性物质还原而褪色,所以高锰酸钾法一般均以4KMnO 溶液为滴定剂滴定还原性物质。
二、 高锰酸钾标准溶液高锰酸钾因常含各种杂质而不能用直接法配制成标准溶液。
高锰酸钾氧化能力强,能与各种还原性物质反应,还存在自解反应:44KMnO +2O H 2= 42MnO ↓+4KOH + 32O ↑此反应在有+2Mn 、2MnO 存在及光照均可加速分解,故其浓度易发生改变。
2016年高考化学专题复习第七章氧化还原滴定教案
第七章 氧化还原滴定一、教学基本要求掌握高锰酸钾法的原理、标准溶液的配制与标定、方法特点及应用示例;掌握间接碘法的原理、标准溶液的配制与标定、方法特点及应用示例。
了解重铬酸钾法二、学时分配3学时三、教学内容本章只讲解两种具体的滴定方法,有关理论问题请同学们参考教材自学。
§7.1 高锰酸钾法一、 特点高锰酸钾是一种强氧化剂,其氧化能力及还原产物与介质酸度有关。
酸性介质 -4MnO +8+H +5-e =+2Mn +4O H 2 'θϕ=1.51V中性或弱酸(碱)性 -4MnO +2O H 2 +3-e =2MnO +4-OH 'θϕ=0.60V强碱性介质 -4MnO +-e = -24MnO 'θϕ=0.56V 高锰酸钾法在各种介质条件下均能应用,因其在酸性介质中有更强的氧化性,一般在强酸性条件下使用。
但在碱性条件下氧化有机物的反应速率较快,故滴定有机物常在碱性介质中进行。
高锰酸钾作为氧化剂可以用来直接滴定+2Fe 、22O H 、-242O C 、+3As 、+3Sb 等。
高锰酸钾法的优点是氧化能力强,可应用于直接、间接、返滴定等多种滴定分析,可对无机物、有机物进行滴定,应用很广,且无需另加指示剂,本身为自身指示剂。
高锰酸钾法的缺点是其标准溶液的稳定性不够,由于氧化性太强而使滴定的选择性较低。
高锰酸钾法滴定终点不太稳定,终点颜色为稍微过量的高锰酸钾自身的颜色,即浅紫红色,但因空气中的各种还原性气体、尘埃易使其还原而缓缓褪色,一般经半分钟红色不褪即可认为已达终点。
此外4KMnO 会与+2Mn 发生反应:2 -4MnO +3+2Mn +2O H 2=52MnO +4+H同时4KMnO 溶液易被空气中各种还原性物质还原而褪色,所以高锰酸钾法一般均以4KMnO 溶液为滴定剂滴定还原性物质。
二、 高锰酸钾标准溶液高锰酸钾因常含各种杂质而不能用直接法配制成标准溶液。
高锰酸钾氧化能力强,能与各种还原性物质反应,还存在自解反应:44KMnO +2O H 2= 42MnO ↓+4KOH + 32O ↑此反应在有+2Mn 、2MnO 存在及光照均可加速分解,故其浓度易发生改变。
分析化学氧化还原滴定法PPT精选文档
16
氧化还原反应进行的程度
当 1( 2 无副或 反 1'应 2 ( ')有副反应
p2Ox1 + p1Red2
p1Ox2 + p2Red1
平衡常 K数 aaR pO p22ed1x1
lgKlgaaRpO p22ed1x1
p1
aO2x ap1
Red2
n(1 2)(无副反应
0.059
1 ' 0.n 015lg9 C C R Od 11 ex2 ' 0.n 025lg9 C C R Od 2e 2x
lgK'lgC CR p O p22d1e1xC CR p O p11d2 e2x
14
氧化还原反应平衡
H H3 AA sO 24 s [O [ HH [ H]] 3 ]K[ aH ]2K a 1 [ [H H ] ]2 3 K a 1 K a 2 K a 1 K a 2 K a 3
当 [ H ] 5 m /L o H '3 A l4s H O 2 A 0 . 6 s V O 0 I 3 /I
C ‘ 4 e C 3 e 0 .0l5 g C C C C 9 3 4 e e 1 .4 4 0 .0l5 1 g 9 3 0 1 .2V 6
CF2e 0.1
F '3 e F 2 e 0 .0l5g C C F F 9 2 3 e e 0 .6 8 0 .0l5 1 g3 9 0 0 .8V 6
26
氧化还原滴定曲线及终点确定
S时 P C F 3 e : C C 3 e , C F 2 e C C 4 e
教学设计氧化还原滴定法
教学设计---氧化还原滴定法“学生是学习的主人,教师是课堂的组织者、引导者与合作者。
”基于以上理念,并改革课堂教学中教师始终“讲”、学生被动“听”的局面,充分相信学生,把学习的主动权交给学生,充分调动学生的学习积极性。
八、教学内容及过程时间分配方法手段氧化还原平衡一、氧化还原反应:有电子得失的反应。
其中,氧化剂在反应中夺电子,还原剂失电子。
其反应方自由电极电位决定:电极电位高的物质的氧化态可氧化电极电位低的物质的还原态。
二、氧—还反应的条件平衡常数K’:对氧—还反应,多可表示为:其中:O1—R1:物质1所对应的氧化态和还原态;O2—R2:物质2所对应的氧化态和还原态;显然:φO2/R1>φO2/R2对物质1:其基本的电极反应(非反应中对应的实际变化)可表为:O1+n1e-R1,对物质2:其基本的电极反应(非反应中对应的实际变化)可表为:O2+n2e-R2,当所给体系处平衡时:Ci=[i ],其电极电位为:平衡时,因有φ1=φ2,由此可推得:此常数可通过()(即条件电动势)计算,,故称条件平衡常数——因考虑了反应体系各项条件的影响(如离子强度、酸度、络合剂、沉淀剂),故用K’处理氧—还平衡问题比用Φθ算出的K更准确,更符合实际——犹如络合反应中的K’MY。
氧化还原反应速率和酸碱的复分解反应和络合反应不同,氧—还反应并非通过离子间的相互吸引后重新组合,而是通过电子转移而实现,此转移往往受到各种干扰(如溶剂和各种中间体),故反应速度往往较慢,需通过控制条件增大速度,其方法有:1.增大反应物浓度:但决非增大被测物浓度,如:(被测物)增大酸度Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O2.升高浓度:促进各反应物分子运动,增加接触机会,通常没升温10℃,速度增大2~3倍(但有些反应不能随意升温,如I2参加的反应易造成I2的挥发,Sn2+、Fe2+易被空气中O2氧化)。
3.加催化剂:降低活化能氧化还原滴定中的指示剂指示剂按变化原理不同,可分三种:1、氧化还原指示剂:本身具有氧化还原性能,在一定条件下,可与滴定剂发生氧化还原反应的指示剂。
化学教案氧化还原滴定实验
化学教案氧化还原滴定实验教案标题:化学教案-氧化还原滴定实验教案目标:1. 了解氧化还原反应的基本概念和特征;2. 掌握氧化还原滴定实验的基本原理和操作步骤;3. 熟悉氧化还原滴定实验中常用的指示剂及其使用方法;4. 能够根据实验数据计算溶液的浓度和反应物的当量关系;5. 培养实验操作技能、分析思维能力和团队合作精神。
教学准备:1. 实验室设备和试剂:- 滴定仪- 锥形瓶- 红蓝电极- 饱和氯化银溶液- 碳酸钠溶液- 硫酸- 碘化钾溶液- 多种不同颜色的指示剂溶液- 蒸馏水- 酒精灯或加热板- 磁力搅拌器或玻璃棒2. 学生实验器材和药品:- 量瓶- 称量瓶- 称量纸- 秤- 过滤纸- 滴定管- 镊子- 胶头滴管- 纸巾教学步骤:1. 引入(5分钟):- 向学生介绍氧化还原反应的基本概念和特征;- 激发学生对氧化还原滴定实验的学习兴趣。
2. 实验前准备(10分钟):- 学生根据实验所需试剂制备溶液,并准备好所需器材;- 老师在黑板上详细列出实验步骤和操作要点。
3. 实验操作(40分钟):步骤:1) 将待测溶液与适量的酸性或碱性溶液混合,使反应发生,并将之转化为一个可以选择合适指示剂的还原滴定体系。
2) 使用滴定仪以滴定液滴加标准溶液,直到出现颜色转变,记录下滴定液的体积。
3) 重复滴定实验,使结果相对一致。
4) 基于滴定液的体积和标定溶液的浓度,计算待测物质的浓度。
4. 实验结果分析(20分钟):- 学生根据实验数据计算待测物质的浓度,并解释滴定液与待测溶液之间的化学反应;- 学生讨论不同指示剂在滴定实验中的应用效果和选择原则。
5. 实验总结与讨论(15分钟):- 学生对实验过程中的问题进行总结与讨论;- 学生通过小组合作形式分享实验心得和经验。
6. 安全注意事项和实验总结(10分钟):- 老师提醒学生关注实验中的安全注意事项,并进行相关解释;- 学生进行实验总结与归纳。
教学延伸:1. 针对不同的滴定反应,使学生能够选择合适的指示剂和滴定剂,进行相应的滴定实验;2. 探究氧化还原滴定实验中出现的误差来源及影响因素,并提出相应的改进措施;3. 指导学生设计和开展自己感兴趣的氧化还原滴定实验,培养学生的创新意识和实验设计能力。
化学实验教案氧化还原滴定实验
化学实验教案氧化还原滴定实验化学实验教案:氧化还原滴定实验前言:氧化还原滴定实验是一种重要的定量分析方法,主要应用于酸碱中心、氧化还原中心、络合中心等不同反应中心的定量分析。
本实验旨在通过操作一种常见的氧化还原滴定方法——碘量法,加深学生对氧化还原滴定法的认识,提高学生对实验操作技能的掌握能力。
实验原理:碘量法利用含碘分子作为氧化剂进行氧化还原反应,定量分析其他反应物的含量。
碘分子能够在酸性溶液中转化为碘离子(I3-)反应,其中碘分子作为氧化剂氧化了还原剂。
当还原剂被氧化光谱得到数量相当的碘离子时,反应结束。
此时反应溶液的颜色由无色或淡黄色转变为深蓝色,标志着反应达到了化学当量点。
实验流程:(1)实验前准备:制备0.1mol/L碘酸钾溶液、0.1mol/L稀硫酸溶液、0.01mol/L苯酚溶液、0.05mol/L硫酸铁(II)溶液、0.002mol/L果糖溶液。
(2)滴定过程:①将一定量的0.01mol/L苯酚溶液定量加入滴定瓶中,加入20ml稀硫酸溶液并摇匀。
②在滴定瓶中加入少量0.05mol/L硫酸铁(II)溶液,摇匀,产生蓝色溶液,所有试剂在此步操作均需规避光照。
③开始滴定,向滴定瓶中滴加碘酸钾溶液,观察液体颜色的变化。
当溶液的颜色由淡黄色变为深蓝色时,继续滴加碘酸钾溶液数滴,颜色变为浅黄色即为化学当量点。
记录滴定所用的碘酸钾溶液体积。
④向滴定瓶中滴加10ml果糖溶液,加入100ml水,加入酚酞指示剂,用0.1mol/L氢氧化钠溶液滴定至酚酞由红色变为浅粉色,记录所用氢氧化钠的体积。
(3)数据处理:计算出样品中还原剂的质量含量。
实验注意事项:1.操作过程中要严格遵守实验室安全规定,不得将实验剂溅入眼睛、口腔、鼻腔内。
2.化学品操作完毕之后,要及时清洗器材和玻璃器皿,保持实验环境整洁。
3.在进行滴定过程中,应小心慢滴,每滴滴加量应控制在0.1ml以下,避免滴加过多而导致误差。
结论:本实验通过碘量法定量分析苯酚样品中还原剂含量,加深了学生对氧化还原滴定的认识和操作技能的掌握能力。
氧化还原滴定法PPT演示文稿
可是,到目前为止,还有许多体系的条件电 位没有测量出来。当缺少相同条件下的条件电位 值,可采用条件相近的条件电位值。但是,对于 尚无条件电位数据的氧化还原电对,只好采用标 准电位来作粗略的近似计算。
但应指出,在许多情况下,上述条件不一定 都满足,故Eo’值并不真正是常数。因此,我们用 E0值所进行的计算,也具有近似的性质。
附录一及表11中没有该电对相应的条件电位值, 可采用相近3mol/L的介质中的Eo’代替,Eo’=1.08V。 当0.100mol/LK2Cr2O7被还原至一半时:
cCr(VI) = 0.5×0.100mol/L=0.0500mol/L cCr(III)=2×0.0500mol/L=0.100mol/L
一般氧化还原反应:
aOx1+= cRed1+dOx2 lgK’=lgccRed1cdOX2/caOX1cbRed2=n(Eo’1- Eo’2 )/0.059 电位,式n中为,两E电1o对’、转E2移o’为电氧子化数剂的、最还小原公剂倍电数对。的条件
21
氧化还原反应的条件平衡常数K’值的大小是直接 由氧化剂和还原剂两电对的条件电位之差决定的。一 般越那么完讲全KE1’。o值’、如达EE到21oo’多之’和大差E时2越o’相,大差反,不应K大才’值,能也则进越反行大应完,进全反行呢应较?进不现行完在得全以。 氧化剂Ox1滴定还原剂Red2的反应
许多有H+或OH—参加的氧化还原反应变化时,就 有可能改变反应进行的方向。
应该注意,酸度对反应方向的影响和物质浓度对 反应方向的影响一样,只有当两个电对的E0(或Eo’)值 相差很小时,才能比较容易地通过改变溶液的酸度来 改变反应的方向。如:
H3AsO4+2I-+2H+=H3AsO3+I2+H2O [H+]=1.0mol/L时,反应正向进行,而酸度降低反应方 向相反。
高中化学课件氧化还原滴定
滴定的简单计算。 • (4) 使学生了解氧化还原反应的有关计算 • (5) 培养学生观察、分析、推理能力,实验操
作能力,灵活思维能力,使学生学会运用辩证唯 物主义观点分析问题。 • (6 ) 培养学生的竞争意识和合作意识
二、 解决办法
• (一)、知识准备:学生在进实验室做实验前, 老师通过课堂教学已经把相关知识讲完了(比如 说指示剂的选择),现在就是要通过实验验证所 学。
• 2、通过自己做实验和观察别人做实验强化中和滴定的操 作方法,通过小组内的数据处理来熟悉相应的计算方法和 误差分析 ;
• 3、通过观察氧化还原滴定的演示实验得出两种滴定的相 同点和计算方面的差异。
• (二)、 教法:充分发挥学生主体作用,将教材中演示 实验改为学生实验,将教材中滴定曲线的绘制改成测定未 知溶液的浓度。增加氧化还原滴定的内容,设计问题的情 景,展示获取知识的过程,按“启思、实验、引探”的教 学模式进行教学。
• 3、操作过程以及相应的误差分析: • (1)、检漏; • (2)、润洗;没润洗是什么结果? • (3)、装液; • (4)、调液面;没排气泡是什么结果? • (5)、取液 • (6)、滴定;有液滴撒出是什么结果? • (7)、记好数据;视线不平(仰视、俯视)各是
什么结果? • (8)、数据处理。
• 4、指示剂的选择:强酸滴定强碱:甲基橙,酚酞都行
•
强碱滴定弱酸:酚酞 强酸滴定弱碱:甲基橙
• 5、氧化还原滴定:2MnO4- +5C2O42- +16H+==2Mn2++10CO2+8H2O
•
5c(MnO4-)V(MnO4-)==2c(C2O42-)V(C2O42-)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第七章 氧化还原滴定一、教学基本要求掌握高锰酸钾法的原理、标准溶液的配制与标定、方法特点及应用示例;掌握间接碘法的原理、标准溶液的配制与标定、方法特点及应用示例。
了解重铬酸钾法二、学时分配3学时三、教学内容本章只讲解两种具体的滴定方法,有关理论问题请同学们参考教材自学。
§7.1 高锰酸钾法一、 特点高锰酸钾是一种强氧化剂,其氧化能力及还原产物与介质酸度有关。
酸性介质 -4M n O +8+H +5-e =+2Mn +4O H 2 'θϕ=1.51V 中性或弱酸(碱)性 -4M n O +2O H 2 +3-e =2MnO+4-OH 'θϕ=0.60V 强碱性介质 -4M n O +-e = -24MnO 'θϕ=0.56V 高锰酸钾法在各种介质条件下均能应用,因其在酸性介质中有更强的氧化性,一般在强酸性条件下使用。
但在碱性条件下氧化有机物的反应速率较快,故滴定有机物常在碱性介质中进行。
高锰酸钾作为氧化剂可以用来直接滴定+2Fe 、22O H 、-242O C 、+3As 、+3Sb 等。
高锰酸钾法的优点是氧化能力强,可应用于直接、间接、返滴定等多种滴定分析,可对无机物、有机物进行滴定,应用很广,且无需另加指示剂,本身为自身指示剂。
高锰酸钾法的缺点是其标准溶液的稳定性不够,由于氧化性太强而使滴定的选择性较低。
高锰酸钾法滴定终点不太稳定,终点颜色为稍微过量的高锰酸钾自身的颜色,即浅紫红色,但因空气中的各种还原性气体、尘埃易使其还原而缓缓褪色,一般经半分钟红色不褪即可认为已达终点。
此外4KMnO 会与+2Mn 发生反应:2 -4MnO +3+2Mn +2O H 2=52MnO +4+H同时4KMnO 溶液易被空气中各种还原性物质还原而褪色,所以高锰酸钾法一般均以4KMnO 溶液为滴定剂滴定还原性物质。
二、高锰酸钾标准溶液高锰酸钾因常含各种杂质而不能用直接法配制成标准溶液。
高锰酸钾氧化能力强,能与各种还原性物质反应,还存在自解反应:44KMnO +2O H 2= 42MnO ↓+4KOH + 32O ↑此反应在有+2Mn 、2MnO 存在及光照均可加速分解,故其浓度易发生改变。
一般配制4KMnO 标准溶液可称取稍过量的4KMnO 固体,溶于一定体积的蒸馏水中,加热煮沸,冷却后,贮藏于棕色瓶中,放置数天,过滤后再进行标定。
久置后的4KMnO 标准溶液应重新标定。
4KMnO 溶液可用还原剂基准物(如422O C H O H 22⋅、422O C Na 、)6)(24244O H SO NH FeSO ⋅⋅等来标定,若用422O C Na 来标定,反应为:2-4MnO +5-242O C +16+H =2+2Mn +10↑2CO +8O H 2为使滴定反应能定量、迅速完成,必须注意:温度:宜在75~85℃,温度太低反应太慢,而温度太高时422O C H 易分解。
酸度:宜在)(+H c =0.5~13-⋅dm mol 之间,太高422O C H 易分解,太低易生成2MnO 沉淀。
滴定速度:由于4KMnO 的滴定反应是一个靠其还原产物+2Mn 催化的自催化反应,所以开始滴定的速度不能太快。
待第一滴4KMnO 褪色后再滴下一滴,在数滴之后有+2Mn 产生时可稍快一点。
但也不能太快,否则4KMnO 还未反应即在热的酸性溶液中分解了。
三、实例+2Ca 的测定——间接滴定法22O H 可用4KMnO 直接滴定,而+2Ca 不与4KMnO 反应,因而只能采用间接滴定。
先用-242O C 沉淀+2Ca :+2Ca + -242O C = 42O CaC ↓沉淀经过滤、洗涤后用稀硫酸溶解:42O CaC +2+H = 422O C H + +2Ca再用4KMnO 标准溶液滴定溶液中的422O C H ,根据4KMnO 用量间接算出+2Ca 的含量。
凡能与-242O C 定量生成沉淀的金属离子均可采用此间接滴定法。
计量关系式:n(+2Ca )=n(-242O C )=25n(-4MnO ) 质量分数:w(+2Ca )=n(+2Ca )M(+2Ca )/m 样=25c(-4MnO )V(-4MnO )M(+2Ca )/m 样§7.2 碘 法一、特点碘法(也叫碘量法)是利用2I 的氧化性和-I 的还原性来进行滴定的分析方法,是常用的氧化还原滴定方法之一,可分为直接碘法与间接碘法。
电极反应为:2I + 2-e = 2-I 'θϕ(2I /-I )=0.535V由于2I (s )在水中的溶解度很小(0.001333-⋅dm mol ),实际应用中常把它溶解在KI 溶液中,以增大2I (s )的溶解度。
2I + -I =3-I ,直接碘法: 2I 是一种较弱的氧化剂,能与较强的还原剂(+2Sn 、+3Sb 、32O As 、--232,SO S )等直接反应。
如:2I +-23SO +O H 2=2-I +-24SO +2+H直接碘法以2I 为滴定剂,滴定上述较强的还原剂,又称碘滴定法。
滴定应在酸性或中性介质中进行,因为碱性条件下2I 易歧化:32I +6-OH =-3IO +5-I +3O H 2由于2I 的氧化性不强,能被其氧化的物质不多,所以直接碘法应用有限。
间接碘法: 间接碘法与直接碘法正好相反,它是利用-I 的还原性来测定氧化性物质。
首先加入过量-I 使其与被测物反应,按计量反应方程式定量析出2I ,而后用322O S Na 标准溶液滴定析出的2I ,从而间接测出被测物的含量。
由于是用322O S Na 标准溶液滴定析出的2I ,所以又称滴定碘法。
滴定反应在中性或弱酸性中进行:2-232O S +2I =-264O S +2-I酸性太强会使322O S Na 分解:-232O S +2+H =S ↓+32SO H酸性太强会发生副反应而无法定量:-232O S +42I +10-OH =2-24SO +8-I +5O H 2 2I +6-OH =-3IO +5-I +3O H 2指示剂: 碘法常用淀粉指示剂来确定终点。
在少量-I 存在下,2I 与淀粉溶液形成蓝色加合物,从蓝色的出现或消失来指示终点的到达。
在室温、少量-I (c(-I )≥0.0013-⋅dm mol )存在时,反应的灵敏度为c(2I )=0.5~1510-⨯3-⋅dm mol ;无-I 时灵敏度下降。
淀粉溶液应新鲜配制,久置后与2I 加合呈紫或红色,变色不敏锐。
二、间接碘法的标准溶液322O S Na 标准溶液 322O S Na 不是基准试剂,不能直接配制成浓度准确的溶液,必须先配制成浓度相近的溶液而后标定。
322O S Na 溶液不稳定,易发生下列反应: 在pH <4.6的酸性介质(如含2CO 的水溶液)中:-232O S +2+H =-23SO +S ↓+O H 2久置空气中:322O S Na −−→−细菌32SO Na + S ↓ 为避免上述反应发生,配制322O S Na 溶液须用新煮沸并冷却的蒸馏水,并加少量32CO Na (0.02%)以使溶液呈微碱性,再加入少量2HgCl (杀菌),贮于棕色瓶中避免光照,经8~12天后再标定。
长期保存的322O S Na 溶液应隔1~2个月标定一次,如出现浑浊应重配。
322O S Na 溶液的标定可用基准试剂纯碘、72233,,O Cr K KBrO KlO 及纯铜(配制成+2Cu 标准溶液)等。
除纯碘配制成标准溶液可用直接碘法标定322O S Na 溶液外,其余均用间接碘法标定。
用淀粉作指示剂时,应先用322O S Na 溶液滴至溶液呈浅黄色(大部分碘已作用)后,再加淀粉溶液,用322O S Na 溶液继续滴定至蓝色刚好消失即为终点。
若淀粉指示剂加入过早,大量2I 与淀粉结合生成加合物,不易与322O S Na 反应,产生误差。
滴定至终点后过几分钟又会有蓝色复现,这是由于空气把-I 氧化为2I 所致。
通常只需约半分钟不复现蓝色即认为到达终点。
三、实例硫酸铜中铜的测定——间接滴定法+2Cu 与-I 反应能定量析出2I ,而后用322O S Na 标准溶液滴定析出的2I 的反应为:2+2Cu +4-I =2↓CuI +2I 2I +-232O S =2-I +-264O S滴定中应加入过量KI ,使+2Cu 转化完全。
另外,由于CuI 沉淀强烈吸附2I ,会使结果偏低,因而滴定中常加入KSCN ,让CuI 沉淀转化为CuSCN ,使吸附的2I 释放出来。
提高滴定准确度。
必须注意,KSCN 应在临近终点时再加入,否则-SCN 会还原2I 而使结果偏低。
此外,滴定时溶液pH 值应控制在3~4之间,太高+2Cu 易水解,太低-I 易被氧化。
此法也可用于铜矿、合金及镀铜液等样品中+2Cu 的测定,样品中的+3Fe 会干扰+2Cu 的测定,可加入24HF NH 掩蔽剂掩蔽+3Fe 。
§7.3 氧化还原滴定前的预处理在氧化还原滴定前常常要对样品进行预处理,将被测组分转变为能被准确滴定的状态。
如测铁矿中总铁时,存在+2Fe 、+3Fe ,需把+3Fe 全部还原为+2Fe ,才能用722O Cr K 滴定。
在进行氧化还原滴定前的预处理时,所选用的预氧化剂和预还原剂应符合以下条件:⑴能将待测组分定量、完全转化为所需状态。
⑵反应具有一定的选择性;如测铁矿中总铁时,若用Zn 粉作还原剂则不仅把+3Fe 还原为+2Fe ,而且把+4Ti 还原为+3Ti ,用722O Cr K 滴定时则一起氧化,造成滴定误差。
⑶过量的预氧化剂和预还原剂要易于除去,否则会干扰滴定。
除去方法常用:加热分解 如8224)(O S NH 、22O H 可借加热煮沸而除去,其反应为:22O H −→−∆ 22O O H + 过 滤 如3NaBiO 不溶于水,可过滤除去:化学反应 如可用2HgCl 除去过量的2SnCl :22HgCl +2SnCl =↓22Cl Hg +4SnCl↓22Cl Hg (白色)不必过滤,它不易被一般滴定剂氧化。
预处理时常用的氧化剂和还原剂见P165表7-4和表7-5。