12第7章 氧化还原滴定法及习题课2PPT课件
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7.4 常用的氧化还原滴定法
7.4 .1 高锰酸钾法Permanganate titration 7.4 .2 重铬酸钾法Dichromate titration 7.4 .3 碘量法Iodimetry Iodometry 7.4 .4 其它氧化还原法
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
计量关系： 1 k M 4~n5 2H O 2C2O4~5 2Ca
wC
( a
C
VKM)n4O52MC 1000s m
a
1
0
0
%
操作条件：自学 沉淀、洗涤P243
12
（4）化学需氧量COD的测定 P244 Chemical Oxygen Demand
化学需氧量：简称COD，指水体中还原性物质所消 耗的氧化剂的量，换算成氧的量（以mg.L-1计)。 它是度量水体受还原性物质（主要是有机物）污染 程度的综合性指标。
测定：Mn2+(如钢样中), 电位法确定终点.
（3）微酸性、中性或弱碱性溶液中
MnO4-+2H2O+ +3e- = MnO2 ↓+ 4OH- Eθ=0.59V
褐色，影响终点观察
4
(4) 强碱性(pH>14)
M n O 4-+e=M n O 42- 0.56
测定有机物(如甘油）, 反应速度快。
太高，H2C2O4分解，结果 （+）
③ 滴定速度
先慢-后快(Mn2+催化) –近终点再慢
太快, KMnO4来不及反应而分解,结果 ( - )
可加几滴MnSO4催化
④ KMnO4自身指示剂 终点: 粉红色在0.5min内不褪色
8
4、应用实例
(1) H2O 2含量的测定（直接滴定法）
5 2 O 2 H 24 M 6 n 室 H O H 2 S 温 4 O 5 2 ， O 2 稀 2 M 8 2 O n H
洗涤 情况
高 沉淀不完全
(—)
低
碱式草酸钙Ca3(OH)2(C2O4 )2 (—)
不充分
(＋)
洗过分
(—)
陈化时间长, MgC2O4后沉淀 (＋)
11
C2a C 2O 2 4C2 a O 4C CaC2O4 + 2H+ = H2C2O4 +Ca2+
2MnO4- + 6H+ + 5H2C2O4 = 2Mn2+ +10CO2+8H2O
10
（3）Ca2+的测定（间接滴定法）
KMnO4
C a2+ C p 2 H O 4 2-4 C aC 2O 4 H 2 滤 S O 、 4 溶 洗 解 H 2C 2O 4
均 相 沉 淀
酸性溶液中加过量的(NH4)2C2O4 用稀氨水中和至pH=4.4 (MO变黄)
沉淀时 酸度
COD测定方法主要有：
K2Cr2O7法： 记为CODCr,应用广，国际公认， 适合各种水体
KMnO4法： 高锰酸钾指数。适用于污染不太重的 地表水、饮用水、生活污水
13
步骤：
水样
一定量过量
一定量过
KMnO4 KMnO4 量Na2C2O4
H2SO4，Δ （剩余）
KMnO4
Na2C2O4
（过量）
24 M 5 C 2 O 2 4 1 n H 6 O 2 2 M 1 C 2 0 8 H 2 n O
2
7.4.1 高锰酸钾法 permanganate titration
1、 概述 （1） 强酸性介质 (pH≤1)
MnO4- + 8H+ +5e- =Mn2+ +4H2O Eθ=1.51V 直接测还原性物质 Fe2+, Sn2+, Ti3+,V3+,H2O2,C2O42- … 思考：用什么酸？
返滴法－测定氧化性物质：MnO2，PbO2…（过量 C2O42-用KMnO4回滴
2、高锰酸钾法的特点
（1）氧化能力强，应用广泛 优点
（2）自身指示剂－KMnO4 缺点（1）标准溶液不稳定；
（2）选择性较差（易发生副反应） 需严格控制滴定条件
5
3、KMnO4标准溶液的配制与标定
（1）配制：间接法
纯度99.0%~99.5%, 含有MnO2等杂质。
微沸约1h，放置2天
计算、粗称KMnO4溶于水
3
(2) 极强酸性介质中，在P2O74-或F-存在下
M n O 4 - + 3 H 2 P 2 O 7 2 - + 8 H + + 4 e = M n ( H 2 P 2 O 7 ) 3 3 - + 4 H 2 O
(III)
1.7
M n ( H 2 P 2 O 7 ) 3 3 -+ e = M n 2 + + 3 H 2 P 2 O 7 2 - 1.15
CKMn4O(Mm)NVaK2CM2On44O521 0 0 0 m ol1 . L
7
标定条件：
① 温度 70～85℃
T<60℃，反应慢; >90℃，草酸分解，标定结果 （+）
② 酸度 0.5~1 mol/L H2SO4 ， 终点时 0.2～0.5 mol/L 太低， KMnO4→MnO2↓，结果偏低 ( - )
充分氧化还原性物质
用微孔玻璃漏斗滤去MnO2
棕色瓶暗
处保存பைடு நூலகம்用前标定
思考：滤纸？漏斗上棕色物质如何除去？
6
（2）KMnO4溶液的标定
基准物质：Na2C2O4、 (NH4)2Fe（SO4)2·6H2O, H2C2O4·2H2O、 As2O3 、 纯Fe丝等。
常用Na2C2O4标定： 24 M 5 2 O 2 4 n C 1 O 6 7 ～ 8 0 H 5 2 ℃ 2 M 12 n 0 8 2 C O H
ρH2O2
(
C
VK
M)n4O52MH2O2
(
g
/
m
L
)
VH2O2
(2) 软锰矿氧化力(MnO2)的测定（返滴定法）KMnO4
矿样+一定量过量Na2C2O4
稀H2SO4
△
M n2
C2O24（ 剩 余
9
M2 n C 2 O 2 4 O 4 △ H M 2 n 22 C 2 2 O O H
24 M 5 2 O 2 4 n C 1 O 6 7 8 0 H 5 2 ℃ 2 M 12 n 0 8 2 C O H O
1kM4~ n5 2O C2O2 4~5 2Mn2 O
wM
[ n2o
(M m)N
a2C2O4
(
CKVM
4 n ) O 5]
1 ms
0
0
02
MM
n2O
7.4 .1 高锰酸钾法Permanganate titration 7.4 .2 重铬酸钾法Dichromate titration 7.4 .3 碘量法Iodimetry Iodometry 7.4 .4 其它氧化还原法
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第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
计量关系： 1 k M 4~n5 2H O 2C2O4~5 2Ca
wC
( a
C
VKM)n4O52MC 1000s m
a
1
0
0
%
操作条件：自学 沉淀、洗涤P243
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（4）化学需氧量COD的测定 P244 Chemical Oxygen Demand
化学需氧量：简称COD，指水体中还原性物质所消 耗的氧化剂的量，换算成氧的量（以mg.L-1计)。 它是度量水体受还原性物质（主要是有机物）污染 程度的综合性指标。
测定：Mn2+(如钢样中), 电位法确定终点.
（3）微酸性、中性或弱碱性溶液中
MnO4-+2H2O+ +3e- = MnO2 ↓+ 4OH- Eθ=0.59V
褐色，影响终点观察
4
(4) 强碱性(pH>14)
M n O 4-+e=M n O 42- 0.56
测定有机物(如甘油）, 反应速度快。
太高，H2C2O4分解，结果 （+）
③ 滴定速度
先慢-后快(Mn2+催化) –近终点再慢
太快, KMnO4来不及反应而分解,结果 ( - )
可加几滴MnSO4催化
④ KMnO4自身指示剂 终点: 粉红色在0.5min内不褪色
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4、应用实例
(1) H2O 2含量的测定（直接滴定法）
5 2 O 2 H 24 M 6 n 室 H O H 2 S 温 4 O 5 2 ， O 2 稀 2 M 8 2 O n H
洗涤 情况
高 沉淀不完全
(—)
低
碱式草酸钙Ca3(OH)2(C2O4 )2 (—)
不充分
(＋)
洗过分
(—)
陈化时间长, MgC2O4后沉淀 (＋)
11
C2a C 2O 2 4C2 a O 4C CaC2O4 + 2H+ = H2C2O4 +Ca2+
2MnO4- + 6H+ + 5H2C2O4 = 2Mn2+ +10CO2+8H2O
10
（3）Ca2+的测定（间接滴定法）
KMnO4
C a2+ C p 2 H O 4 2-4 C aC 2O 4 H 2 滤 S O 、 4 溶 洗 解 H 2C 2O 4
均 相 沉 淀
酸性溶液中加过量的(NH4)2C2O4 用稀氨水中和至pH=4.4 (MO变黄)
沉淀时 酸度
COD测定方法主要有：
K2Cr2O7法： 记为CODCr,应用广，国际公认， 适合各种水体
KMnO4法： 高锰酸钾指数。适用于污染不太重的 地表水、饮用水、生活污水
13
步骤：
水样
一定量过量
一定量过
KMnO4 KMnO4 量Na2C2O4
H2SO4，Δ （剩余）
KMnO4
Na2C2O4
（过量）
24 M 5 C 2 O 2 4 1 n H 6 O 2 2 M 1 C 2 0 8 H 2 n O
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7.4.1 高锰酸钾法 permanganate titration
1、 概述 （1） 强酸性介质 (pH≤1)
MnO4- + 8H+ +5e- =Mn2+ +4H2O Eθ=1.51V 直接测还原性物质 Fe2+, Sn2+, Ti3+,V3+,H2O2,C2O42- … 思考：用什么酸？
返滴法－测定氧化性物质：MnO2，PbO2…（过量 C2O42-用KMnO4回滴
2、高锰酸钾法的特点
（1）氧化能力强，应用广泛 优点
（2）自身指示剂－KMnO4 缺点（1）标准溶液不稳定；
（2）选择性较差（易发生副反应） 需严格控制滴定条件
5
3、KMnO4标准溶液的配制与标定
（1）配制：间接法
纯度99.0%~99.5%, 含有MnO2等杂质。
微沸约1h，放置2天
计算、粗称KMnO4溶于水
3
(2) 极强酸性介质中，在P2O74-或F-存在下
M n O 4 - + 3 H 2 P 2 O 7 2 - + 8 H + + 4 e = M n ( H 2 P 2 O 7 ) 3 3 - + 4 H 2 O
(III)
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M n ( H 2 P 2 O 7 ) 3 3 -+ e = M n 2 + + 3 H 2 P 2 O 7 2 - 1.15
CKMn4O(Mm)NVaK2CM2On44O521 0 0 0 m ol1 . L
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标定条件：
① 温度 70～85℃
T<60℃，反应慢; >90℃，草酸分解，标定结果 （+）
② 酸度 0.5~1 mol/L H2SO4 ， 终点时 0.2～0.5 mol/L 太低， KMnO4→MnO2↓，结果偏低 ( - )
充分氧化还原性物质
用微孔玻璃漏斗滤去MnO2
棕色瓶暗
处保存பைடு நூலகம்用前标定
思考：滤纸？漏斗上棕色物质如何除去？
6
（2）KMnO4溶液的标定
基准物质：Na2C2O4、 (NH4)2Fe（SO4)2·6H2O, H2C2O4·2H2O、 As2O3 、 纯Fe丝等。
常用Na2C2O4标定： 24 M 5 2 O 2 4 n C 1 O 6 7 ～ 8 0 H 5 2 ℃ 2 M 12 n 0 8 2 C O H
ρH2O2
(
C
VK
M)n4O52MH2O2
(
g
/
m
L
)
VH2O2
(2) 软锰矿氧化力(MnO2)的测定（返滴定法）KMnO4
矿样+一定量过量Na2C2O4
稀H2SO4
△
M n2
C2O24（ 剩 余
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M2 n C 2 O 2 4 O 4 △ H M 2 n 22 C 2 2 O O H
24 M 5 2 O 2 4 n C 1 O 6 7 8 0 H 5 2 ℃ 2 M 12 n 0 8 2 C O H O
1kM4~ n5 2O C2O2 4~5 2Mn2 O
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[ n2o
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a2C2O4
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CKVM
4 n ) O 5]
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