高考化學(xué)專題復(fù)習(xí) 第七章 氧化還原滴定教案

第七章 氧化還原滴定一、教學(xué)基本要求掌握高錳酸鉀法的原理、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定、方法特點(diǎn)及應(yīng)用示例；掌握間接碘法的原理、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定、方法特點(diǎn)及應(yīng)用示例。了解重鉻酸鉀法二、學(xué)時(shí)分配3學(xué)時(shí)三、教學(xué)內(nèi)容本章只講解兩種具體的滴定方法，有關(guān)理論問(wèn)題請(qǐng)同學(xué)們參考教材自學(xué)。7.1 高錳酸鉀法一、 特點(diǎn) 高錳酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化能力及還原產(chǎn)物與介質(zhì)酸度有關(guān)。酸性介質(zhì) +8+5=+4 =1.51V中性或弱酸（堿）性 +2 +3=+4 =0.60V強(qiáng)堿性介質(zhì) + = =0.56V高錳酸鉀法在各種介質(zhì)條件下均能應(yīng)用，因其在酸性介質(zhì)中有更強(qiáng)的氧化性，一般在強(qiáng)酸性條件下使用。但在堿性條件下氧化有機(jī)物的反應(yīng)速率較快，故滴定有機(jī)物常在堿性介質(zhì)中進(jìn)行。高錳酸鉀作為氧化劑可以用來(lái)直接滴定、等。高錳酸鉀法的優(yōu)點(diǎn)是氧化能力強(qiáng)，可應(yīng)用于直接、間接、返滴定等多種滴定分析，可對(duì)無(wú)機(jī)物、有機(jī)物進(jìn)行滴定，應(yīng)用很廣，且無(wú)需另加指示劑，本身為自身指示劑。高錳酸鉀法的缺點(diǎn)是其標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性不夠，由于氧化性太強(qiáng)而使滴定的選擇性較低。高錳酸鉀法滴定終點(diǎn)不太穩(wěn)定，終點(diǎn)顏色為稍微過(guò)量的高錳酸鉀自身的顏色，即淺紫紅色，但因空氣中的各種還原性氣體、塵埃易使其還原而緩緩?fù)噬?，一般?jīng)半分鐘紅色不褪即可認(rèn)為已達(dá)終點(diǎn)。此外會(huì)與發(fā)生反應(yīng)： 2 +3+2=5+4同時(shí)溶液易被空氣中各種還原性物質(zhì)還原而褪色，所以高錳酸鉀法一般均以溶液為滴定劑滴定還原性物質(zhì)。二、 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液高錳酸鉀因常含各種雜質(zhì)而不能用直接法配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液。高錳酸鉀氧化能力強(qiáng)，能與各種還原性物質(zhì)反應(yīng)，還存在自解反應(yīng)： 4+2= 4+4+ 3此反應(yīng)在有、存在及光照均可加速分解，故其濃度易發(fā)生改變。一般配制標(biāo)準(zhǔn)溶液可稱取稍過(guò)量的固體，溶于一定體積的蒸餾水中，加熱煮沸，冷卻后，貯藏于棕色瓶中，放置數(shù)天，過(guò)濾后再進(jìn)行標(biāo)定。久置后的標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)重新標(biāo)定。溶液可用還原劑基準(zhǔn)物（如、等來(lái)標(biāo)定，若用來(lái)標(biāo)定，反應(yīng)為： 2+5+16=2+10+8為使滴定反應(yīng)能定量、迅速完成，必須注意：溫度：宜在7585，溫度太低反應(yīng)太慢，而溫度太高時(shí)易分解。酸度：宜在=0.51之間，太高 易分解，太低易生成沉淀。滴定速度：由于的滴定反應(yīng)是一個(gè)靠其還原產(chǎn)物催化的自催化反應(yīng)，所以開(kāi)始滴定的速度不能太快。待第一滴褪色后再滴下一滴，在數(shù)滴之后有產(chǎn)生時(shí)可稍快一點(diǎn)。但也不能太快，否則還未反應(yīng)即在熱的酸性溶液中分解了。三、實(shí)例的測(cè)定間接滴定法可用直接滴定，而不與反應(yīng)，因而只能采用間接滴定。先用沉淀： + = 沉淀經(jīng)過(guò)濾、洗滌后用稀硫酸溶解： +2 = + 再用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的，根據(jù)用量間接算出的含量。凡能與定量生成沉淀的金屬離子均可采用此間接滴定法。計(jì)量關(guān)系式： n()=n()=n()質(zhì)量分?jǐn)?shù)： w()=n()M()/m樣=c()V()M()/m樣7.2 碘 法一、特點(diǎn)碘法（也叫碘量法）是利用的氧化性和的還原性來(lái)進(jìn)行滴定的分析方法，是常用的氧化還原滴定方法之一，可分為直接碘法與間接碘法。電極反應(yīng)為： + 2 = 2 （/）=0.535V由于（s）在水中的溶解度很?。?.00133）,實(shí)際應(yīng)用中常把它溶解在KI溶液中，以增大（s）的溶解度。 + = ，直接碘法： 是一種較弱的氧化劑，能與較強(qiáng)的還原劑（、）等直接反應(yīng)。如： +=2+2直接碘法以為滴定劑，滴定上述較強(qiáng)的還原劑，又稱碘滴定法。滴定應(yīng)在酸性或中性介質(zhì)中進(jìn)行，因?yàn)閴A性條件下易歧化： 3+6=+5+3由于的氧化性不強(qiáng)，能被其氧化的物質(zhì)不多，所以直接碘法應(yīng)用有限。間接碘法： 間接碘法與直接碘法正好相反，它是利用的還原性來(lái)測(cè)定氧化性物質(zhì)。首先加入過(guò)量使其與被測(cè)物反應(yīng)，按計(jì)量反應(yīng)方程式定量析出，而后用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的，從而間接測(cè)出被測(cè)物的含量。由于是用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的，所以又稱滴定碘法。滴定反應(yīng)在中性或弱酸性中進(jìn)行： 2+=+2酸性太強(qiáng)會(huì)使分解： +2=S+酸性太強(qiáng)會(huì)發(fā)生副反應(yīng)而無(wú)法定量： +4+10=2+8+5+6=+5+3指示劑： 碘法常用淀粉指示劑來(lái)確定終點(diǎn)。在少量存在下，與淀粉溶液形成藍(lán)色加合物，從藍(lán)色的出現(xiàn)或消失來(lái)指示終點(diǎn)的到達(dá)。在室溫、少量（c()0.001）存在時(shí)，反應(yīng)的靈敏度為c()=0.51;無(wú)時(shí)靈敏度下降。淀粉溶液應(yīng)新鮮配制，久置后與加合呈紫或紅色，變色不敏銳。二、間接碘法的標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 不是基準(zhǔn)試劑，不能直接配制成濃度準(zhǔn)確的溶液，必須先配制成濃度相近的溶液而后標(biāo)定。溶液不穩(wěn)定，易發(fā)生下列反應(yīng)：在pH<4.6的酸性介質(zhì)（如含的水溶液）中：+2=+S+久置空氣中： + S為避免上述反應(yīng)發(fā)生，配制溶液須用新煮沸并冷卻的蒸餾水，并加少量（0.02%）以使溶液呈微堿性，再加入少量（殺菌），貯于棕色瓶中避免光照，經(jīng)812天后再標(biāo)定。長(zhǎng)期保存的溶液應(yīng)隔12個(gè)月標(biāo)定一次，如出現(xiàn)渾濁應(yīng)重配。溶液的標(biāo)定可用基準(zhǔn)試劑純碘、及純銅（配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液）等。除純碘配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液可用直接碘法標(biāo)定溶液外，其余均用間接碘法標(biāo)定。用淀粉作指示劑時(shí)，應(yīng)先用溶液滴至溶液呈淺黃色（大部分碘已作用）后，再加淀粉溶液，用溶液繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消失即為終點(diǎn)。若淀粉指示劑加入過(guò)早，大量與淀粉結(jié)合生成加合物，不易與反應(yīng)，產(chǎn)生誤差。滴定至終點(diǎn)后過(guò)幾分鐘又會(huì)有藍(lán)色復(fù)現(xiàn)，這是由于空氣把氧化為所致。通常只需約半分鐘不復(fù)現(xiàn)藍(lán)色即認(rèn)為到達(dá)終點(diǎn)。三、實(shí)例硫酸銅中銅的測(cè)定間接滴定法與反應(yīng)能定量析出，而后用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的的反應(yīng)為： 2+4 =2+ +=2+滴定中應(yīng)加入過(guò)量KI，使轉(zhuǎn)化完全。另外，由于CuI沉淀強(qiáng)烈吸附，會(huì)使結(jié)果偏低，因而滴定中常加入KSCN，讓CuI沉淀轉(zhuǎn)化為CuSCN，使吸附的釋放出來(lái)。提高滴定準(zhǔn)確度。必須注意，KSCN應(yīng)在臨近終點(diǎn)時(shí)再加入，否則會(huì)還原而使結(jié)果偏低。此外，滴定時(shí)溶液pH值應(yīng)控制在34之間，太高易水解，太低易被氧化。 此法也可用于銅礦、合金及鍍銅液等樣品中的測(cè)定，樣品中的會(huì)干擾的測(cè)定，可加入掩蔽劑掩蔽。7.3 氧化還原滴定前的預(yù)處理在氧化還原滴定前常常要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理，將被測(cè)組分轉(zhuǎn)變?yōu)槟鼙粶?zhǔn)確滴定的狀態(tài)。如測(cè)鐵礦中總鐵時(shí)，存在、，需把全部還原為，才能用滴定。在進(jìn)行氧化還原滴定前的預(yù)處理時(shí)，所選用的預(yù)氧化劑和預(yù)還原劑應(yīng)符合以下條件：能將待測(cè)組分定量、完全轉(zhuǎn)化為所需狀態(tài)。反應(yīng)具有一定的選擇性；如測(cè)鐵礦中總鐵時(shí)，若用Zn粉作還原劑則不僅把還原為，而且把還原為，用滴定時(shí)則一起氧化，造成滴定誤差。過(guò)量的預(yù)氧化劑和預(yù)還原劑要易于除去，否則會(huì)干擾滴定。除去方法常用：加熱分解 如、可借加熱煮沸而除去，其反應(yīng)為： 過(guò) 濾 如不溶于水，可過(guò)濾除去：化學(xué)反應(yīng) 如可用除去過(guò)量的： 2+=+ （白色）不必過(guò)濾，它不易被一般滴定劑氧化。預(yù)處理時(shí)常用的氧化劑和還原劑見(jiàn)P165表7-4和表7-5。