3氧化还原滴定
一、实验目的：
1. 利用已知浓度的还原剂，逐滴加入待测的氧化剂中，以求得待测氧化剂的浓度。
2. 其实验方法与酸硷滴定类似。
二、实验原理：
1. 由于过锰酸钾易于潮溼环境中分解，因此滴定前其浓度必须标定。
4 MnO4－(aq)＋2 H2O(l)─→4 MnO2(s)＋3 O2(g)＋4 OH－(aq)
2. 过锰酸钾与草酸钠在酸性水溶液中的离子反应方程式。
2 MnO4－(aq)＋5 C2O42－(aq)＋16 H＋(aq)─→2 Mn2＋(aq)＋10 CO2(g)＋8 H2O(l)
紫色无色淡红
3. 上述反应中，每摩尔MnO4－得到5摩尔电子，每摩尔C2O42－失去2摩尔电子。
氧化剂与还原剂的得失电子数相等，达滴定终点时，二者的浓度与体积关系如下式：
5．[MnO4－]．V MnO 4－＝2．[C2O42－]．V C2O42－
4. 过锰酸钾为紫色，Mn2＋为极淡的红色，接近无色。滴定之初，紫色的MnO4－
与无色的C2O42－作用，生成Mn2＋，溶液一直保持几近无色。直到C2O42－用尽，即使一滴过量的MnO4－，也会使溶液成紫色，反应即达终点。由于参与反应的物质，在滴定终点前后呈现不同颜色，故无需再添加指示剂。在室温下，本反应之速率缓慢，因此需先加热至70 ℃左右，使反应加快。
5. 经过标定后的过锰酸钾，即可作为标准溶液，对铁(Ⅱ)离子的样品进行滴定，
其反应方程式如下式：
5 Fe2＋(aq)＋MnO4－(aq)＋8 H＋(aq)─→5 Fe3＋(aq)＋Mn2＋(aq)＋4 H2O(l)
6. 上述反应中，每摩尔MnO4－得到5摩尔电子，每摩尔Fe2＋失去1摩尔电子。氧
化剂与还原剂的得失电子数相等，达滴定终点时，二者的摩尔数关系如下式：5．[MnO4－]．V MnO4－＝1．Fe2＋的摩尔数
7. 氧化还原滴定：
8. 指示剂：
9. 达当量点─计算方法：
氧化剂的当量数＝还原剂的当量数
方法1：C M
氧×V氧×n氧＝C M还×V还×n还
方法2：mole
氧×n
氧
＝mole
还
×n
还
方法3：C N
氧×V氧＝C N还×V还
C M：氧化剂或还原剂的体积摩尔浓度V：氧化剂或还原剂的体积
n：得失电子数C N：氧化剂或还原剂的当量浓度mole：氧化剂或还原剂的摩尔数
三、实验后废弃物处理：
標定過錳酸鉀溶液
①检视滴定管是否干净，并视需要以长柄毛刷沾取清洁剂刷洗滴定管内壁，以同样方式清洗两支滴定管备用。
②以少量蒸馏水润洗两支干净的滴定管，接着以待标定的过锰酸钾溶液润洗第一支滴定管两次，以0.050 M的草酸钠溶液润洗第二支滴定管两次。
(A)
(B)
③润洗过的两支滴定管分别装入过锰酸钾溶液及草酸钠溶液，用手将漏斗微微托高，分别以(A)过锰酸钾溶液及(B)草酸钠溶液填充滴定管。
(A) (B)
④由滴定管精确取出25.0 mL（V R）的草酸钠溶液，置于锥形瓶中。
⑤在装有草酸钠溶液的锥形瓶中加入硫酸溶液（约2 M）约30 mL，然后加入蒸馏水约50 mL，倾斜锥形瓶，让磁搅拌子轻轻滑入，转动磁搅拌子，以电热板加热至约70 ℃，但不超过90 ℃，戴上棉布手套，进行以下操作，以免烫伤。
⑥取下锥形瓶，边手摇边滴定，读取过锰酸钾溶液在滴定管内的初读数（V i），开始滴定加热过的草酸钠溶液。当紫色消失速率变慢时，必须减慢滴定速率。当某一滴过锰酸钾滴入，而紫色不再消失时，即已达到滴定终点，读取过锰酸钾溶液在滴定管内的末读数（V f）。
⑦重复步骤④～⑥，算出两次实验所得的过锰酸钾浓度，求其平均值，作为标准溶液的浓度。
Q：滴定前为何要用所装溶液润洗滴定管？
A：以蒸馏水润洗滴定管后，滴定管内壁会附着水滴，如直接填充反应试剂，浓度会被稀释，造成标定结果不准确。
Q：草酸钠溶液为何要加热至约70 ℃，但不超过90 ℃？
A：本反应在室温时，反应极慢，故需加热以提高反应速率，但温度太高，则草酸根会被空气氧化：
2 C2O42－(aq)＋4 H＋(aq)＋O2(g)─→2 H2O(l)＋4 CO2(g)
而过锰酸钾也可能分解：
4 MnO4－(aq)＋4 H＋(aq)─→4 MnO2(s)＋3 O2(g)＋2 H2O(l)
故温度不可超过90 ℃。
Q：为若两次滴定结果相差太大，应如何处理？
A：若两次滴定结果相差太大，须再做第三次滴定，将数据相差太大者舍弃。
測定待測試樣中的含鐵量
①领取含铁(Ⅱ)之待测试样两份，每份各约0.5克，以天平精确称其质量（W u）至0.01克。
②取一份试样，置入锥形瓶中，加入2 M硫酸溶液约30 mL溶解后，再加蒸馏水约50 mL。
③读取过锰酸钾溶液在滴定管内的初读数（V i），开始滴定待测试样，记录达滴定终点时过锰酸钾溶液在滴定管内的末读数（V f）。
④重复步骤②～③，算出两份待测试样中所含铁(Ⅱ)的重量百分比，求其平均值。
1. 由于过锰酸钾易于潮溼环境中分解：
4 MnO4－(aq)＋2 H2O(l)─→4 MnO2(s)＋3 O2(s)＋4 OH－(aq)
因此滴定前其浓度必须标定。
2. 如果氧化剂及还原剂本身在滴定终点前后，其颜色有明显改变，就不必使用
指示剂。
3. 过锰酸钾与草酸钠的反应，破坏的键较多：
2 MnO4－(aq)＋5 C2O42－(aq)＋16 H＋(aq)─→2 Mn2＋(aq)＋10 CO2(g)＋8 H2O(l)
过锰酸钾与铁(Ⅱ)，破坏的键较少：
5 Fe2＋(aq)＋MnO4－(aq)＋8 H＋(aq)─→5 Fe3＋(aq)＋Mn2＋(aq)＋4 H2O(l)
因此前者反应较慢，后者反应较快。
4. 已知本实验中，教师提供的待测物为硫酸铵铁(Ⅱ)（Fe(NH4)2(SO4)2? 6 H2O），
试由其化学式算出其中铁(Ⅱ)之重量百分比。若实验结果比计算所得百分比高，可能是何原因造成？若实验结果比计算所得百分比低，可能是何原因造成？
■：由化学式可算出铁(Ⅱ)之重量百分比为
55.9
55.9＋( 14.0＋1.0×4 )×2＋( 32.1＋16.0×4 )×2＋( 1.0×2＋16.0 )×6 ×100
％＝ 55.9
392.1 ×100％＝14.3％
除了实验误差外，也有可能是药剂质量造成误差。如果实验结果比此数值高，可能是药剂因受热而损失结晶水；如果实验结果比此数值低，可能是药剂受潮，或在空气中有部分铁(Ⅱ)被氧化为铁(Ⅲ)。
範例實驗儀器操作下列哪一种仪器在滴定过程中是不需要的？
(A)(B)(C)(D) (E)
■：(C)
範例實驗操作进行氧化还原滴定操作，下列何者不是反应的必要条件？
(A)反应要能完全(B)反应速率不能太慢
(C)要有明显的颜色改变作为滴定完成的讯号(D)要加入指示剂以确定滴定终点(E)以上皆为必要条件
■：(D)
■：(D)氧化还原滴定经常可由反应物颜色的改变得到滴定终点，如KMnO4，不必另外加入指示剂。
範例氧化還原滴定使用过锰酸钾的氧化还原滴定，通常都是在酸性条件下进行。下列哪种酸最适合该类实验使用？
(A)硝酸HNO3(B)盐酸HCl(C)硫酸H2SO4
(D)草酸(COOH)2 (E)醋酸CH3COOH
■：(C)
下列何者能使KMnO 4之酸性溶液褪色？
(A) Na 2C 2O 4 (B) CO 2 (C) Fe 2(SO 4)3 (D) Na 2SO 4 (E) K 2Cr 2O 7 ■
：(A) ■
：(A) ????? C 2O 42－→ 2 CO 2＋3 ＋4MnO 4－→ Mn 2＋＋7 ＋2
(B) CO 2（氧化数已达最高）
＋4
(C) Fe 2(SO 4)3（氧化数已达最高）
＋3
(D) Na 2SO 4（氧化数已达最高）
＋6
(E) K 2Cr 2O 7（氧化数已达最高）
＋6
範例 氧化還原滴定 锥形瓶中放入0.1 M 草酸溶液25.0 mL ，并加入少许稀硫酸后，以浓度未定的过锰酸钾溶液滴定，结果使用20.0 mL 过锰酸钾溶液达到滴定终点。试计算未知浓度的过锰酸钾为多少M ？
■
：0.05 M ■
：5 C 2O 42－＋ 16 H ＋＋2 MnO 4－ ─→ 10 CO 2＋2 Mn 2＋＋8 H 2O MnO 4－→ Mn 2＋，氧化数：＋7 →＋2，减少5
C 2O 42－→ 2 CO 2，氧化数：（＋3 × 2）→（＋4 × 2），增加2。
（x × 5）× 20.0＝（0.1 × 2）× 25.0 ? x ＝0.05 M
草酸（H2C2O4）存在于很多植物与蔬菜中，草酸含量的定量分析方法是在酸性溶液中，用过锰酸钾进行氧化还原滴定，生成CO2。若滴定1.00 g含有草酸的样品，用40.00 mL之0.005 M过锰酸钾溶液完全反应。试计算草酸含量在样品中的重量百分比为若干？
(A) 2.25％(B) 4.5％(C) 6.5％(D) 9.0％(E) 18％
■：(B)
■：设样品中含草酸P％，H2C2O4＝90，
H2C2O4 (＋3 ) →2 CO2(＋4 ) ?氧化数增加量＝(＋1 ) ×2＝2，
MnO4－(＋7 ) →Mn2＋(＋2 ) ?氧化数减少量＝5，
H2C2O4的当量数＝KMnO4的当量数
? 1 × P ％
90 ×2＝0.005 ×0.04 ×5 ? P％＝4.5％。
範例氧化還原滴定过锰酸钾在酸性条件下滴定铁(Ⅱ)离子的反应中，下列叙述何者正确？
(A)加入淀粉为指示剂
(B)加入酚酞为指示剂
(C)过锰酸钾溶液即使放置很久滴定，结果也不会改变
(D)滴定达终点时，溶液呈现淡紫红色
(E)反应后最后的产物为MnO2及Fe2O3
■：(D)
■：(A)(B)不加指示剂；(C)易潮解，故须标定；(E) Mn2＋、Fe3＋。
含铁试样1.0克完全溶于硫酸使成酸性FeSO4溶液后，用0.2 M的KMnO4(aq)滴定，若要使其完全氧化成Fe3＋需用去KMnO4(aq) 15.0 mL，求此试样中含铁的重量百分率为若干？（Fe＝56）
(A) 16.8％(B) 84.0％(C) 34.2％(D) 65.4％(E) 49.7％
■：(B)
■：0.2×0.015×5＝
x
56/1 ，∴x＝0.84 g
0.84
1 ×100％＝84％。
範例氧化還原滴定于实验中将0.134克Na2C2O4（式量＝134）溶于适量水中，反应酸化后，以未知浓度的KMnO4溶液滴定。回答下列问题：
(1) 完成并平衡离子反应方程式。
(2) 当加入20.0 mL KMnO4溶液后，MnO4－的颜色不再消褪，求KMnO4溶液
的体积摩尔浓度为若干？
(3) 在酸性条件下欲滴定0.10摩尔FeSO4溶液，需上述KMnO4溶液若干mL？■：(1) 2 MnO4－＋5 C2O42－＋16 H＋─→2 Mn2＋＋10 CO2＋8 H2O；
(2) 0.02 M；(3) 1000 mL
■：(2) 0.02 ×x： 0.134
134 ＝2：5∴x＝0.02 M；
(3) 5 Fe2＋＋MnO4－＋8 H＋→5 Fe3＋＋Mn2＋＋4 H2O
∴0.1：a ×0.02＝5：1得a＝1所以需1000 mL
一、单选题： ( Ｄ ) 1. 在一含Fe 2＋离子之水溶液，取相同体积且分别以0.1 M KMnO 4或
0.1 M K 2Cr 2O 7溶液在酸性条件下滴定，当氧化还原反应完全时，所用
滴定液之体积分别为30毫升及a 毫升，则a ＝？
(A) 5 (B) 10 (C) 20 (D) 25 (E) 35
( Ｂ ) 2. 40.0 mL 的Fe 2＋酸性溶液以0.10 M Cr 2O 72－溶液滴定，当到达当量点
时，用去20.0 mL 的Cr 2O 72－溶液，则原来Fe 2＋溶液的浓度为多少？
(A) 0.4 M (B) 0.3 M (C) 0.2 M (D) 0.1 M (E) 0.05 M
( Ｂ ) 3. 以草酸氢钠（NaHC 2O 4）溶液20毫升在酸性条件下，以0.1 M KMnO 4
溶液滴定时需20 mL ，用同一草酸氢钠溶液20 mL 以0.1 M NaOH 滴定
时需若干毫升可达当量点？ (A) 30 (B) 50 (C) 60 (D) 75
( Ｃ ) 4. 未知浓度KMnO 4(aq) 20.0 mL 于酸性液下加入过量KI 使KMnO 4完全还
原成Mn 2＋，再用0.2 M Na 2S 2O 3滴定所得之I 2用去50.0 mL 之Na 2S 2O 3，
则原KMnO 4之浓度为： (A) 0.1 N (B) 0.25 N (C) 0.1 M (D) 0.5 M
( Ｂ ) 5. 已知0.150 M 的氢氧化钠标准溶液40.0毫升，可滴定30.0毫升的草酸
氢钠（NaHC 2O 4）溶液至完全中和。在酸性条件下，50.0毫升的草酸氢
钠（NaHC 2O 4）溶液，可与20.0毫升的过锰酸钾溶液完成氧化还原反
应，则此过锰酸钾溶液的浓度应为何？ (A) 0.10 M (B) 0.20 M (C) 0.50 M (D) 0.80 M
二、多选题：
( ＡＢ ) 6. 下列哪些物质2摩尔，在酸性溶液中恰可与0.8摩尔的KMnO 4作用？ Ｅ (A) KI (B) H 2S (C) Fe(NO 3)2 (D) Na 2S 2O 3 (E) H 2SO 3
（ 1. MnO 4－(＋7) → Mn 2＋(＋2)，Cr 2O 72－(＋6) → 2 Cr 3＋(＋3) MnO 4
－的当量数＝Fe 2＋的当量数＝Cr 2O 72－的当量数? 0.1 × 30 × 5＝0.1
× a × 6 ∴ a ＝25。） （ 2. x × 1 × 40＝ 0.1 × 6 × 20 ∴ x ＝0.3 M ）
（ 5. 0.15 × 40 × 1＝C NaHC 2O 4×30×1? C NaHC 2O 4＝0.2 M ；0.2×50×2＝20×5×C M ，
C M ＝0.2 M 。） （ 4. C M ×5×20＝0.2×50×1，C M ＝0.1 M ＝0.5 N 。）
（ 6. 解析见P.86。）
( ＢＣ ) 7. 下列有关碘直接法滴定的叙述，何者正确？
(A)待测液为氧化剂 (B)以KI 3为标准液装于滴定管
(C)以淀粉液为指示剂
(D)滴定终点的颜色变化是由蓝色变无色
(E) I 3－被氧化成I －
( ＤＥ ) 8. 取10克双氧水（重量百分率浓度为3.4％），以0.1 M KMnO 4(aq)酸性
溶液滴定，则： (A)需要KMnO 4(aq) 20 mL (B)达当量点时，溶液呈粉红色
(C)于N.T.P.时，将放出氧气40 mL (D)本实验不需另加指示剂
(E)参与反应的KMnO 4当量数为0.02
( ＡＣ ) 9. 有14.0克的不纯铁块溶于1.0升的硫酸溶液，取10毫升出来以0.01 M ＤＥ 之KMnO 4(aq)滴定，加到10毫升时恰达终点，试问下列叙述何者正确？
（原子量：Fe ＝56）
(A)此滴定不需要加热 (B)在不同的pH 值下，产物皆相同
(C) KMnO 4是紫红色 (D)此铁块中含铁的百分率是 20％
(E) pH 值愈低，KMnO 4的氧化力愈强
三、非选题：
10. 40.0毫升的Fe 2＋酸性溶液以0.10 M Cr 2O 72－溶液滴定，当到达当量点时，
用去20.0毫升的Cr 2O 72－溶液，则原来Fe 2＋溶液的摩尔浓度为多少？（需写 出反应平衡方程式及计算过程）
6 Fe 2＋＋14 H ＋＋Cr 2O 72－ ─→ 6 Fe 3＋＋2 Cr 3＋＋
7 H 2O
（x ×1）× 40.0＝（0.10 × 6）× 20.0 x ＝0.30 M
11. 20 mL 的NaHSO 3(aq)与50 mL 0.04 N 的Ba(OH)2(aq)恰能中和，又该NaHSO 3(aq)
30 mL 用KMnO 4(aq)来滴定恰需80 mL ，则：
(1) NaHSO 3的浓度为若干M ？ (2) KMnO 4的浓度为若干M ？
(1) 0.1；(2) 0.015
（ 8. 解析见P.86。） （ 11. 解析见P.86。）
一、单选题：
(Ａ) 1. 滴定30.0毫升某Sn2＋酸性溶液，达滴定终点时共消耗了10.0毫升KMnO4溶液（0.120 M），此溶液中Sn2＋之起始浓度为何？
(A) 0.100 M(B) 0.200 M
(C) 0.360 M(D) 0.900 M
(Ｃ) 2. 有一含Fe2＋离子之水溶液，取相同体积且分别以0.1 M KMnO4或0.1 M K2Cr2O7溶液在酸性条件下滴定，达当量点时所用滴定液之体积分别为
X毫升及Y毫升，则X与Y之比值为何？
(A) 5 3
(B)
3
5
(C)
6
5 (D)
5
6
(Ｂ) 3. 以二铬酸钾滴定未知浓度的亚铁离子酸性水溶液时，常以二苯胺磺酸钠作为指示剂。其中，二苯胺磺酸根离子作为指示剂的变色原理如下式
所示：
在此条件下，下列有关(甲)铬离子、(乙)亚铁离子与(丙)二苯胺磺酸根离子
之间还原力的比较，哪一项正确？
(A)甲＞乙＞丙(B)乙＞丙＞甲(C)丙＞甲＞乙
(D)丙＞乙＞甲(E)乙＞甲＞丙
（2. 1×M×V＝5×0.1×X；1×M×V＝6
×0.1×Y；二式相除可得
X
Y ＝
6
5 。）
—
↓
二、多选题：
( ＡC ) 4. 某生秤取0.095 g混杂有硫酸钙的硫酸亚铁（FeSO4式量＝152）后，将其溶于20毫升、0.5 M的热硫酸溶液中，随即以0.001 M的KMnO4
溶液滴定。当加入25.00毫升KMnO4时，达滴定终点。已知滴定反
应式如下：
MnO4－(aq)＋5 Fe2＋(aq)＋8 H＋(aq)──→Mn2＋(aq)＋5 Fe3＋(aq)＋4 H2O(l)
假设该硫酸亚铁中之不纯物，不含上列反应式中的任何离子，试问下
列有关该滴定的叙述，哪些正确？
(A)溶液中的[Fe3＋]恒等于5[Mn2＋]
(B)溶液中的[Fe2＋]恒等于5[MnO4－]
(C)该硫酸亚铁的纯度约为20％（重量百分率）
(D)以硫酸作为溶剂主要是避免铁(II)离子沉淀
(E)为保持溶液酸性，可以用1 M的HCl(aq)取代硫酸
( ＡＢ) 5. 在氧化还原滴定实验中，先用草酸钠标定过锰酸钾溶液的浓度，再以Ｅ
标定后的过锰酸钾溶液测定未知试样中亚铁离子的含量。下列有关该
实验的叙述，哪些正确？
(A)须精称干燥草酸钠的质量，以得知其准确的摩尔数
(B)标定后的过锰酸钾溶液，必须储存于褐色瓶中，且避免光照
(C)标定过程中，过锰酸钾为还原剂，草酸钠为氧化剂
(D)在标定过锰酸钾溶液时，标定一次即可精确求得其浓度，无须进
行多次再求平均的方式
(E)以标定后的过锰酸钾溶液滴定待测样品中的亚铁离子，至溶液淡紫
色不消失，即为滴定终点
（5. (C)在酸中过锰酸钾MnO4－（紫色）Mn2＋（淡红色）（＋7 →＋2）本身还原，可作氧化剂，草酸钠为还原剂C2O42－→2 CO2（＋3 →＋4）2 本身氧化，可作还原
剂；(D)标定过锰酸钾溶液浓度时，可进行三次以上，再求其平均值。）
◎室温时，小明进行草酸镁的溶度积（Ksp）测定实验，将1.12 g草酸镁固体（MgC2O4，式量＝112）置于烧杯中，加入100.0 mL纯水，并充分搅拌以达溶解平衡，过滤去除未溶解之草酸镁固体后，得到饱和草酸镁溶液。精确量取25.0 mL 饱和草酸镁溶液至锥形瓶中，并加入适量的1.0 M H2SO4(aq)溶液后，以0.010 M 过锰酸钾溶液进行滴定，共享了10.0 mL始达滴定终点。此滴定的反应式为：MnO4－(aq)＋C2O42－(aq)＋H＋(aq)→Mn2＋(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)（系数未平衡）( CDE ) 6.下列有关此实验的叙述，哪些正确？
(A)此滴定反应中，草酸根（C2O42－）为氧化剂
(B)此滴定反应不需外加指示剂，仅由溶液本身的颜色变化，即可判断
是否达到滴定终点
(C)当溶液呈现Mn2＋紫色，且维持30秒以上时，即表示达到滴定终点
(D)此滴定必须于酸性溶液中进行，以避免生成其他产物
(E)此实验所测得的草酸镁溶度积应接近1.0×10－4
三、非选题：
6. 于实验中将0.201克Na2C2O4（式量＝134）溶于适量的水，并经酸化后，以未
知浓度的KMnO4溶液滴定。回答下列问题：
(1) 当滴下19.6 mL KMnO4溶液后，再多加一滴MnO4溶液时，溶液即呈紫色，
求KMnO4（式量＝158）溶液的体积摩尔浓度为若干M？
(2) 欲滴定0.105摩尔FeSO4溶液，需上述KMnO4溶液若干mL？
(1) 0.03 M；(2) 700 mL （6. (1) n×mol＝nMV，2×（ 0.201
134 ）＝5×M×19.6×10
－3，
解得M＝0.03；(2) n×mol＝n×M×V，Fe2＋→Fe3＋，
n=1，1×0.105＝5×0.03×V，解得V＝0.7（L）＝700 mL。）（7.（＋2）－（＋7）＝－5
由MnO4－当量数＝还原剂当量数
得知5×0.8＝n×2
所以n＝2（还原剂失去之电子数）
(A) 2 I－─→ I2＋e－∴ n＝2
(B) H2S ─→ S＋2 H＋＋2 e－∴ n＝2
(C) Fe2＋─→ Fe3＋＋e－∴n＝1
(D) S2O32－─→ 1
2 S4O6
2－＋e－∴n＝1
(E) SO32－＋H2O ─→ SO42－＋2e－＋2H＋。）
大一氧化还原实验报告 （文章一）：氧化还原反应实验报告实验十二氧化还原反应（一）、实验目的1．理解电极电势与氧化还原反应的关系和介质、浓度对氧化还原反应的影响。2．加深理解氧化态或还原态物质浓度变化对电极电势的影响。3．进一步理解原电池、电解及电化学腐蚀等基本知识。[教学重点] 电极电势和氧化还原反应的关系。[教学难点] 原电池、电解及电化学腐蚀等知识。[实验用品] 仪器：低压电源、盐桥、伏特计药品：0.5 mol·L-1Pb(NO3) （2）、(0. （5）、1 mol·L-1)CuSO （4）、0.5 mol·L-1 ZnSO （4）、0.1 mol·L-1KI、0.1 mol·L-1FeCl （3）、0.1 mol.L-1KBr、0.1 mol·L-1FeSO （4）、( （1）、3 mol·L-1) H2SO （4）、6 mol·L-1HAc、(2 mol·L- （1）、浓)HNO （3）、(0.0 （1）、0.1 mol·L-1)KMnO （4）、6 mol·L-1NaOH、0.1 mol·L-1K2Cr2O （7）、饱和KCl、浓NH3·H2O、饱和氯水、I2水、Br2水、CCl
（4）、酚酞溶液、Na2S2O （3）、红石蕊试纸材料：导线、砂纸、电极（铁钉、铜片、锌片、碳棒） （二）、实验内容（一）电极电势和氧化还原反应1．2Fe3++ 2I-= 2Fe2++ I2 I2易溶于CCl4，CCl4层显紫红色2．Fe3++ Br-不起反应，CCl4层无色3．Cl2+ 2Br-= 2Cl-+ Br2 Br2溶于CCl4，CCl4层显橙黄色（二）浓度和酸度对电极电势影响1．浓度影响在两只50m L 烧杯中，分别注入30mL 0.5mol·L-1 ZnSO4和0.5mol·L-1 CuSO4，在ZnSO4中Zn片，CuSO4中Cu片，中间以盐桥相通，用导线将Zn 片Cu片分别与伏特表的负极和正极相接。测量两电极之间的电压。现象：伏特表指针偏到E=0.80处解释：(-)：Zn2++2e-=Zn (+)：Cu2++2e-=Cu CuSO4溶液中加浓NH 3.H2O到沉淀溶解为止，形成深蓝色溶液；Cu2+ + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ [Cu2+]下降, E变小，E=0.45V ZnSO4溶液中加浓NH 3.H2O至沉淀溶解为止; Zn2+ + 4NH3 = [Zn(NH3)4]2+ [Zn2+]下降, E 变大，E=0.76V 最后达到平衡, E=0.8V接近初起值. 2x．酸度影响在两只50mL烧杯中，分别注入FeSO （4）、K2Cr2O7溶液。FeSO4溶液中Fe片，在K2Cr2O7 溶液中C 棒，将Fe片、C棒通过导线分别与伏特表的负极和正极相接,中间用盐桥连接，测量两极电压。文档冲亿季，好礼乐相随mini ipad移动硬盘拍立得百度书包现象：测得E=0.61V 解释：(-) Cr2O72-+ 6e- + 14H+ = 2Cr3++ 7H2O (+) Fe2++ 2e- = Fe 在K2Cr2O7中，慢慢加入
四、氧化还原滴定法原理 （一）氧化还原滴定指示剂 常用指示剂有以下几种类型： （1）.自身指示剂 有些标准溶液或被滴定物质本身有颜色，而滴定产物无色或颜色很浅，则滴定时就无需另加指示剂，本身颜色变化起着指示剂的作用叫作自身指示剂。 MnO4-（紫红色）+ 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+（肉色，近无色）+ 5Fe3+ + H2O KMnO4的浓度约为2×10-6 mol/L 时就可以看到溶液呈粉红色，KMnO4滴定无色或浅色的还原剂溶液，不须外加指示剂。KMnO4称为自身指示剂。 （2）．显色指示剂 有些物质本身并没有氧化还原性，但它能与滴定剂或被测物质产生特殊的颜色，因而可指示滴定颜色。 I2 + SO2 + 2H2O = 2I- + SO42- + 4H+ 可溶性淀粉与碘溶液反应，生成深蓝色的化合物，可用淀粉溶液作指示剂。在室温下，用淀粉可检出10-5mol/L 的碘溶液。温度升高，灵敏度降低。 （3）．本身发生氧化还原反应的指示剂 这类指示剂的氧化态和还原态具有不同的颜色，在滴定过程中，指示剂由氧化态变为还原态，或由还原态变为氧化态，根据颜色的突变来指示终点。 作用原理：设指示剂氧化还原电对为 式中In(O)和In(R)分别代表具有不同颜色的指示剂的氧化态和还原态。随着滴定的进行，溶液电位值发生变化，指示剂的也按能斯特方程所示的关系发生变化：
变色范围 理论变色点 指示剂选择：使 落在滴定突跃范围之内。例如 Cr 2O 72-(黄色) + 6 Fe 2+ + 14 H + = 2Cr 3+（绿色）+ 6Fe 3+ + 7H 2O 需外加本身发生氧化还原反应的指示剂，如二苯胺磺酸钠指示剂，紫红→无色。 指示剂变色的电势范围为： 'In In 0.059 (V)E E n θ?≤± （考虑离子强度和副反应） 氧化还原指示剂的选择：指示剂的条件电势尽量与反应的化学计量点电势一致。 （4）常用的氧化还原指示剂 ① 二苯胺磺酸钠： H + 氧化剂 二苯胺磺酸钠 二苯胺磺酸 二苯联苯胺磺酸 （还原型） （无色） 氧化剂 二苯联苯胺磺酸紫（紫色）（氧化型） 反应的 n =2，变色电位范围：2059.085.0-~2 059.085.0+ 即 0.82 ~ 0.88 (V) 二苯胺磺酸钠指示剂空白值： 产生原因：a.指示剂用量；b.滴定剂加入速度、被滴定剂浓度及滴定时间等因素有关 消除办法：用含量与分析试样相近的标准试样或标准溶液在同样条件下标定K 2Cr 2O 7 。
氧化还原反应 实验目的： 通过实验掌握氧化还原反应的基本原理，熟悉几种常见的氧化还原反应。 实验原理： ? 物质的氧化还原能力的强弱与物质的本性有关， 氧化还原能力通常根据电对的电极电势的高低来判定。 ? 氧化还原反应进行的方向、次序、程度， 可以根据氧化剂和还原剂所对应的电对电极电势的相对大小来判定。 ?E = E 氧化剂电对电势 － E 还原剂电对电势 > ０ 反应能自发进行 ?E = E 氧化剂电对电势 － E 还原剂电对电势 ＝ ０ 反应处于平衡状态 ?E = E 氧化剂电对电势 － E 还原剂电对电势 < ０ 反应不能自发进行 ? 氧化还原反应总是优先在电极电势差值最大的两个电对所对应的氧化剂和还原剂之间进行。 ? 电极电势差值较小的两个电对所对应的氧化剂和还原剂之间能否进行氧化还原反应，应考虑浓度的影响。 实验过程：在Na 3AsO 4与 I - 的氧化还原反应方程式中, 有 H +, 与OH - 参加，因此介质的 pH 值将对反应有显著的影响。 AsO 43- 2 I -AsO 2-2OH - I 22H + 由于AsO 43- / AsO 2- 与 I 2 / I - 的氧化还原电对的值相近, 因此, 可以通过改变溶液的酸碱性改变氧化还原反应进行的方向。反应可在同一试管中进行， 先在酸性中观察Na 3AsO 4与 KI 的反应（为了便于观察碘单质的生成与， 常加入CCl 4萃取碘），观察碘单质的生成，然后再加入碱溶液使反应液呈碱性，观察碘单质的消失。试验中，酸的加入量应控制在使反应进行即可， 应避免加入过量的酸。 由于含砷的化合物有较高的毒性， 反应的废液应回收到指定的回收瓶中，统一处理。如果不慎试液滴在皮肤上，应立即冲洗。 实验结论：氧化态或还原态物质与其它的试剂发生化学反应，生成沉淀或形成络合物，从而大大改变了氧化态或还原态物质的浓度，此时，电对的电极电势有较大的变化，应通过奈斯特方程式计算或查表确定其电极电势，再判定氧化还原的反应进行的方向。 ? 对于有H +, 或OH -参加电极反应的电对，介质的pH 值将对反应有显著的影响。 ? 氧化还原反应进行的程度的大小和反应进行的快慢并不一定一致。氧化还原反应进行的程度是对该化学反应一个热力学上的量度， 而氧化还原反应进行的快慢是对该化学反应一个动力学上的量度。氧化还原反应进行的快慢要受到很多其他因素的影响。例如：固液反应时的接触面积。因此， 常加入催化剂加快反应速度。
实验五氧化还原反应与电极电势 一、实验目的 1、掌握电极电势对氧化还原反应的影响。 2、定性观察浓度、酸度对电极电势的影响。 3、定性观察浓度、酸度、温度、催化剂对氧化还原反应的方向、产物、速度的影响。 4、通过实验了解原电池的装置。 二、实验原理 氧化剂和还原剂的氧化、还原能力强弱，可根据她们的电极电势的相对大小来衡量。电极电势的值越大，则氧化态的氧化能力越强，其氧化态物质是较强氧化剂。电极电势的值越小，则还原态的还原能力越强，其还原态物质是较强还原剂。只有较强的氧化剂才能和较强还原剂反应。即φ氧化剂-φ还原剂﹥0时，氧化还原反应可以正方向进行。故根据电极电势可以判断氧化还原反应的方向。 利用氧化还原反应而产生电流的装置，称原电池。原电池的电动势等于正、负两极的电极电势之差：E = φ正-φ负。根据能斯特方程： 其中[氧化型]/[还原型]表示氧化态一边各物质浓度幂次方的乘积与还原态一边各物质浓度幂次方乘积之比。所以氧化型或还原型的浓度、酸度改变时，则电极电势φ值必定发生改变，从而引起电动势E将发生改变。准确测定电动势是用对消法在电位计上进行的。本实验只是为了定性进行比较，所以采用伏特计。浓度及酸度对电极电势的影响，可能导致氧化还原反应方向的改变，也可以影响氧化还原反应的产物。 三、仪器和药品 仪器：试管，烧杯，伏特计，表面皿，U形管 药品：2 mol·L-1 HCl，浓HNO3， 1mol·L-1 HNO3，3mol·L-1HAc，1mol·L-1 H2SO4，3mol·L-1 H2SO4，0.1mol·L-1 H2C2O4，浓NH3·H2O（2mol·L-1），6mol·L- 1NaOH，40%NaOH。 1mol·L-1 ZnSO4，1mol·L-1 CuSO4，0.1mol·L-1KI，0.1mol·L-
第6章氧化还原滴定 1．什么是条件电极电位？它与标准电极电位有何区别?影响条件电极电位的因素有哪些？ 答：标准电极电位:在离子浓度为1mol/L，气体压强为101．3ｋＰa,温度为2５℃时,我们把2H+/H2的电位人为地定为零，这样通过测定H+/H2与其他电对之间的电位差,就可以相对确定每一种电对的电极电位．这样测得的电极电位叫做标准电极电位,用E来表示 条件电位：就是考虑各种影响因素并将其与标准电极电位合并得到的常数，是特定条件下氧化态和还原态的浓度均为1mｏl／L(或比值C Ox／C Red＝１）时的实际电位值。 两者区别:条件电位和标准电极电位不同。对于一定的电极电对,温度一定标准电极电位为一固定值,即标准电极电位是一个热力学常数；条件电位不是一个热力学常数，它的数值与溶液中电解质的组成和浓度，特别是能与电对发生负反应物质的组成和浓度有关。只有在实验条件不变的情况下条件电位才有固定的值。条件电位反映了离子强度与各种副反应的总结果，用它来处理问题，既简便且与实际情况相符。 影响条件电位的因素：（1)离子强度；（2)溶液的酸度;（3)沉淀的生成；（４）络合物的形成 2.如何衡量氧化还原的程度？一个氧化还原反应，其反应越完全，其反应速度是否越快?为什么? 答：氧化还原反应进行的程度可用条件平衡常数K'衡量，K'越大，反应进行得越完全； 一个氧化还原反应,其反应越完全，其反应速度并不一定越快。 因为氧化还原的平衡常数可以判断反应的方向和完全程度，并无法说明反应的速度。氧化还原反应完全程度主要取决与反应物的性质，并与溶液的组成有关(受离子强度、生成沉淀、生成配合物和酸效应等因素影响。)有些氧化
海南大学学生实验报告 实验课程：无机化学实验B 学院：材料与化工学院 班级：材料科学与工程理科实验班姓名：袁丹 学号：20160419310026 日期：2016.12.05 实验名称：氧化还原平衡与电化学 一、实验目的 1、理解电极电势与氧化还原反应的关系。 2、掌握介质酸碱性、浓度对电极电势及氧化还原反应的影响。 3、了解还原性和氧化性的相对性。 4、了解原电池的组成及工作原理，学习原电池电动势的测量方法。 二、实验原理 氧化还原反应的实质是反应物之间发生了电子转移或偏移。氧化剂在反应中得到电子被还原，元素的氧化值减小；还原剂在反应中失去电子被氧化，元素的与氧化值增大。物质氧化还原能力的大小可以根据对应的电极电势的大小来判断。电极电势越大，电对中氧化型的氧化能力越强；电极电势越小，电对中还原型的还原能力越强。 根据电极电势的大小可以判断氧化还原反应的方向。当氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时，即 时，反应自发向正向进行。
由电极的能斯特方程式可以看出浓度对氧化还原反应的电极电势的影响，298.15K时 溶液的pH也会影响某些电对的电极电势或氧化还原反应的方向。介质的酸碱性也会影响某些氧化还原反应的产物，如MnO4—在酸性、中性、碱性介质中的还原产物分别为Mn2+、MnO2和MnO4—。 一种元素（如O）由多种氧化态时，氧化态居中的物质（如H2O2）一般既可作为还原剂，又可作为氧化剂。 三、仪器与试剂 仪器：试管、烧杯。 试剂：CuSO4（0.1mol·L-1），KI（0.1mol·L-1），CCl4，KMnO4（0.01mol·L-1），H2SO4（2mol·L-1），NaOH（6mol/L），Na2SO3（0.2mol/L），KIO3（0.1mol/L），NaOH(2mol/L)，FeCl3（0.1mol/L），KBr(o.1mol/L),SnCl2（0.2mol/L），KSCN（0.1mol/L），H2O2（3%），ZnSO4（1mol/L），CuSO4（1mol/L）。 四、实验步骤 1、浓度对氧化还原反应的影响 取1支试管，加入10滴0.1mol/L CuSO4溶液，10滴0.1mol/L KI 溶液，观察现象。再加入10滴CCl4，充分振摇，观察CCl4层颜色，记录现象并写出反应方程式。 ①反应试剂图片
氧化还原滴定法知识点 1.条件电位的数值：条件电位的数值除与电对的标准电位有关外，还与溶液中电解质的组 成和浓度以及能与电对发生副反应的物质的组成和浓度有关。 2.影响条件电位的因素：即影响电对物质的活度系数和副反应系数的因素，主要有：盐效 应、酸效应、生成沉淀、生成络合物。 3.影响氧化还原速率的因素：氧化剂和还原剂的性质，反应物的浓度，溶液的温度，催化 剂的作用。 4.间接碘量法加入淀粉指示剂的适宜时间：滴定至近终点时。 5.选择合适的指示剂： （1）以KMnO4滴定H2C2O4：自身指示剂 （2）以I2滴定维生素C：淀粉 （3）以Ce4+滴定Fe2+：二苯胺磺酸钠 （4）以KBrO3滴定Na2S2O3 6.选择合适的滴定方法： （1）测定KBrO3含量：碘量法 （2）测定微量水分的氧化还原滴定法：碘量法 7.用EDTA测定含有Ca2+、Mg2+的溶液中的Ca2+：应先消除Mg2+的干扰，宜采用控制酸度法。 8.间接碘量法防止I2挥发的方法：加入过量的KI、在室温下进行滴定、使用碘量瓶。 9.配制标准溶液时需要加入一定量的KI：作用增加碘在水中的溶解度。 10.配制Na2S2O3标准溶液时要：用新煮沸放冷的蒸馏水、加入少量无水Na2CO3作稳定剂、放 置一段时间后进行滴定。 11.下列现象各属于什么反应 （1）用KMnO4滴定Fe2+时Cl-的氧化反应速率被加速——诱导反应 （2）用KMnO4滴定C2O42-时，红色消失由慢到快——自动催化反应 （3）Ag+存在时，Mn2+被S2O82-氧化成MnO4-——催化反应 12.间接碘量法的误差来源：I-的氧化和I2的挥发。 13.以KMnO4溶液滴定Fe2+的理论滴定曲线与实验滴定曲线有较大的差别，因为——MnO4-/Mn2+ 电对为不可逆电对；计量点电位E sp不在滴定突跃的终点，这是由于——两电对电子转移数不同。 14.配制I2标准溶液，必须加入KI，目的——I-与I2形成络合物易溶于水，防止I2挥发。 15.电对Fe(CN)63-/Fe(CN)64-的条件电位将随着介质离子强度增加而——增高，其氧化能力将 ——加强。电对Fe3+/Fe2+在含F-的介质中，其条件电位将随F-浓度增加而——降低，其氧化能力将——减小。 16.在卤素离子中，只有I-能将Fe3+还原Fe2+。 17.氧化还原指示剂 （1）自身指示剂：标准溶液或被滴定的物质本身有颜色，如果反应后为无色或浅色物质，例如：KMnO4。 （2）淀粉指示剂：有的物质并不具有氧化还原性，但它能与氧化剂或还原剂产生特殊的颜色。 （3）本身发生氧化还原反应的指示剂：这类指示剂的氧化态和还原态具有不同的颜色。例如：二苯胺磺酸钠还原态为无色，氧化态为紫红色。 18.影响滴定突跃范围的因素：反应取决于电子转移数与电势差，与浓度无关。
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实训一化学实验基本操作 [实验目的] 1、掌握常用量器的洗涤、使用及加热、溶解等操作。 2、掌握台秤、煤气灯、酒精喷灯的使用。 3、学会液体剂、固体试剂的取用。 [实验用品] 仪器：仪器、烧杯、量筒、酒精灯、玻璃棒、胶头滴管、表面皿、蒸发皿、 试管刷、 试管夹、药匙、石棉网、托盘天平、酒精喷灯、煤气灯。 药品：硫酸铜晶体。 其他：火柴、去污粉、洗衣粉 [实验步骤] （一）玻璃仪器的洗涤和干燥 1、洗涤方法一般先用自来水冲洗，再用试管刷刷洗。若洗不干净，可用毛刷蘸少量去污粉或洗衣粉刷洗，若仍洗不干净可用重络酸加洗液浸泡处理（浸泡后将洗液小心倒回原瓶中供重复使用），然后依次用自来水和蒸馏水淋洗。 2、干燥方法洗净后不急用的玻璃仪器倒置在实验柜内或仪器架上晾干。急用仪器，可放在电烘箱内烘干，放进去之前应尽量把水倒尽。烧杯和蒸发皿可放在石棉网上用小火烘干。操作时，试管口向下，来回移动，烤到不见水珠时，使管口向上，以便赶尽水气。也可用电吹风把仪器吹干。带有刻度的计量仪器不能用加热的方法进行干燥，以免影响仪器的精密度。 （二）试剂的取用 1、液体试剂的取用 （1）取少量液体时，可用滴管吸取。 （2）粗略量取一定体积的液体时可用量筒（或量杯）。读取量筒液体体积数据时，量筒必须放在平稳，且使视线与量筒内液体的凹液面最低保持水平。 （3）准确量取一定体积的液体时，应使用移液管。使用前，依次用洗液、自来水、蒸馏水洗涤至内壁不挂水珠为止，再用少量被量取的液体洗涤2-3次。 2、固体试剂的取用 （1）取粉末状或小颗粒的药品，要用洁净的药匙。往试管里粉末状药品时，为了避免药粉沾到试管口和试管壁上，可将装有试剂的药匙或纸槽平放入试管底部，然后竖直，取出药匙或纸槽。
第七章氧化还原滴定法 1.条件电位和标准电位有什么不同？影响电位的外界因素有哪些？ 2．是否平衡常数大的氧化还原反应就能应用于氧化还原中？为什么？ 3.影响氧化还原反应速率的主要因素有哪些？ 4.常用氧化还原滴定法有哪几类？这些方法的基本反应是什么？ 5.应用于氧化还原滴定法的反应具备什么条件？ 6.化学计量点在滴定曲线上的位置与氧化剂和还原剂的电子转移数有什么关系？ 7.试比较酸碱滴定、络合滴定和氧化还原滴定的滴定曲线，说明它们共性和特性。 8.氧化还原滴定中的指示剂分为几类？各自如何指示滴定终点？ 9.氧化还原指示剂的变色原理和选择与酸碱指示剂有何异同？ 10.在进行氧化还原滴定之前，为什么要进行预氧化或预还原的处理？预处理时对所用的预氧化剂或还原剂有哪些要求？ 11.碘量法的主要误差来源有哪些？为什么碘量法不适宜在高酸度或高碱度介质中进行？ 12.比较用KMnO4’K2Cr2O7和Ce(SO4)2作滴定剂的优缺点。 13.设计一个分别测定混合溶液中AsO33-和AsO43-的分析方案（原理、简单步骤和计算公式）。 14.在Cl-、Br-和I-三种离子的混合物溶液中，欲将I-氧化为I2，而又不使Br-和Cl-氧化在常用的氧化剂Fe2(SO4)3和KMnO4中应选择哪一种？ 15.计算在1mol/LHCl溶液中，当[Cl-]=1.0mol/L时，Ag+/Ag电对的条件电位。 16.计算在 1.5mol/LHCl介质中，当c Cr(VI)=0.10mol/L,c Cr(III)=0.020mol/L时Cr2O72-/Cr3+电对的电极电位。 17.计算pH=10.0,[NH4+]+[NH3]=0.20mol/L时Zn2+/Zn电对条件电位。若 C Zn(II)=0.020mol/L,体系的电位是多少？ 18.分别计算[H+]=2.0mol/L和pH=2.00时MnO4-/Mn2+电对的条件电位。 19.用碘量法测定铬铁矿中铬的含量时，试液中共存的Fe3+有干扰。此时若溶液的pH=2.0，Fe(III)的浓度为0.10mol/L, Fe(Ⅱ)的浓度为1.0×10-5mol/L，加入EDTA 并使其过量的浓度为0.10mol/L。问此条件下，Fe3+的干扰能否被消除？
成绩 实验报告 第页（共页）课程：_____无机化学实验_________________________ 实验日期：年 月日专业班号___________组别____________ 交报告日期：年月日姓名________学号___________ 报告退发：（订正、重做）同组者_____________________ 教师审批签字： 实验名称氧化还原反应 一、实验目的 1.加深理解电极电动势与氧化还原反应的关系 2.加深理解温度，反应物浓度，介质的酸碱性，物质浓度对电极电势和氧化还原反应的影响 3.学会用酸度计的“mV”部分，大概测量原电池电动势的方法 二、实验原理 对于电极反应Ox+ne=Red 其电对的电极电势为E=E""+RT/NF·lnox/red 电对的E越大，氧化剂氧化能力增强。E越小，还原剂的还原能力就越强。电对的电极电势与参与氧化还原或还原半反应的物质浓度，反应温度以及反应介质有关。任何引起物质浓度的变化都将影响电对的电极电势。根据氧化剂和还原剂所对应的电对电极电势的相对大小可以来判断氧化还原反应的进行方向，顺序和反应程度。
三、仪器与试剂 1. 仪器酸度计，烧杯，量筒，导线，灵敏电流计，铜片。锌片。胶头滴管 2. 试剂 四、实验步骤 《一》 1.在0.5ml0.1mol.LKI溶液中加入0.1mol.LFeCL3溶液2～3滴，观察现象。再加入 1mlCCL4·震荡，观察CCL4层的颜色。 答——开始溶液由绿色变成紫黑色，加入CCL4后CCL4层为紫红色 2.用0.1mol.LKBr溶液代替0.1mol.LKI溶液，进行同样的实验，观察现象，对比实验结果比较Br2/Br-,I2/I-,Fe3+/Fe2+三个电对电极电势的大小，并指出最强的氧化剂和最强的还原剂。 答——用KBr时，无明显现象。电对的大小关系为Br2/Br-＞Fe3+/Fe2+＞I2/I- 最强氧化剂为Br2/////最强还原剂为I- 3.在两只试管中分别加入I2水和Br2水各0.5ml,再加入FeSO4少许，及0.5mlCCL4摇匀，观察现象。 答——发现CCL4层为紫红色，电极电势大的，氧化还原反应反应方向就是朝大的方向《二》 1.在试管中加入0.1mol.LKI溶液十滴和0.1mol.LKIO3溶液2～3滴，观察有无变化。再加入几滴 2.0mol.LH2SO4溶液，观察现象。再逐滴加入2.0mol.LNaOH溶液，观察反应的现象，并做出解释。 答——IO3-+5I-+6H+==3I2+3H2O，刚开始时无明显现象，加入2.0mol.LH2SO4数滴后，产生紫黑色，加入数滴NaOH后颜色快速褪去。因为加H+后反应朝右移动且加快反应速率，加入OH-后相反，姑颜色褪去。
第4章 氧化还原滴定法 教学目的：有关滴定误差、滴定突跃、滴定可行性判据的结论和通式也可以用到 电子转移反应类型的滴定，但氧化还原反应有其特殊性，是用Nernst 方程式将浓度和电位联系起来，因此相关结论均与E (p e )有关。 教学重点：氧化还原平衡、滴定原理与应用,对称型滴定反应化学计量点电位、 滴定误差和滴定可行性判据。 教学难点：氧化还原反应的平衡常数，引入p e 的概念；非对称型滴定反应的相 关计算。 4.1 氧化还原平衡 4.1.1 概述――――几个基本概念 1.可逆电对： （1）能迅速建立起氧化还原平衡；（2）其电势符合能斯特公式计算的理论电势 例：Fe 3+/Fe 2+ I 2/I - 2.不可逆电对：（1）不能建立真正的平衡；（2）实际电势与理论电势相差较大 例：MnO 4－ /Mn 2+, Cr 2O 72－ /Cr 3+ 3.对称电对：氧化态与还原态的系数相同。例Fe 3++e → Fe 2+ ，MnO 4-+8H ++5e →Mn 2++4H 2O 4.不对称电对：氧化态与还原态的系数不同。I 2＋2e →2I －，Cr 2O 72－＋14H ＋＋6e →2Cr 3＋ ＋7H 2O 4.1.2 条件电势 考虑到溶液中的实际情况，在能斯特方程中引入相应的活度系数和副反应系数 []Ox Ox Ox Ox Ox c a Ox γγα== []Re Re Re Re Re d Red d d d c a d γγα== 有：Re Re Re 0.0590.059lg lg Ox d Ox d Ox d c E E n n c θ γαγα=+ + 当c Ox =c Red =1时，得到Re Re 0.059lg Ox d d Ox E E n θθ γαγα'=+ ―――条件电势条件电势的意义：表示在一定介质条件下，氧化态和还原态的分析浓度都为1mol/L 时的实际电势，在条件一定时为常数。 （1）E θ' 与E θ 的关系如同条件稳定常数K '与稳定常数K 之间的关系。 （2）条件电势反映了离子强度与各种副反应的影响的总结果，比较符合实际情况。 （3）各种条件下的条件电势都是由实验测定的。附录16中列出了部分电对在不同介质中的 条件电势。 （4）当缺乏相同条件下的条件电势时，可采用条件相近的条件电势数据。如没有相应的条 件电势数据，则采用标准电势。<例4>
氧化还原反应实验报告集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
实验十二氧化还原反应 一、实验目的 1．理解电极电势与氧化还原反应的关系和介质、浓度对氧化还原反应的影响。2．加深理解氧化态或还原态物质浓度变化对电极电势的影响。3．进一步理解原电池、电解及电化学腐蚀等基本知识。 [教学重点] 电极电势和氧化还原反应的关系。 [教学难点] 原电池、电解及电化学腐蚀等知识。 [实验用品] 仪器：低压电源、盐桥、伏特计 药品：0.5mol·L-1Pb(NO3)2、(0.5、1mol·L-1)CuSO4、0.5mol·L- 1ZnSO4、 0.1mol·L-1KI、0.1mol·L-1FeCl3、0.1mol.L-1KBr、0.1mol·L- 1FeSO4、(1、3mol·L-1)H2SO4、6mol·L-1HAc、(2mol·L-1、 浓)HNO3、(0.01、0.1mol·L-1)KMnO4、6mol·L-1NaOH、0.1mol·L- 1K2Cr2O7、饱和KCl、浓NH3·H2O、饱和氯水、I2水、Br2水、CCl4、酚酞溶液、Na2S2O3、红石蕊试纸 材料：导线、砂纸、电极（铁钉、铜片、锌片、碳棒） 二、实验内容
（一）电极电势和氧化还原反应 1．2Fe3++2I-=2Fe2++I2I2易溶于CCl4，CCl4层显紫红色2．Fe3++Br-不起反应，CCl4层无色 3．Cl2+2Br-=2Cl-+Br2Br2溶于CCl4，CCl4层显橙黄色 （二）浓度和酸度对电极电势影响 1．浓度影响 在两只50mL烧杯中，分别注入30mL0.5mol·L-1ZnSO4和0.5mol·L- 1CuSO4，在ZnSO4中插入Zn片，CuSO4中插入Cu片，中间以盐桥相通，用导线将Zn片Cu片分别与伏特表的负极和正极相接。测量两电极之间的电压。 现象：伏特表指针偏到E=0.80处解释：(-)：Zn2++2e-=Zn (+)：Cu2++2e-=Cu CuSO4溶液中加浓NH3.H2O到沉淀溶解为止，形成深蓝色溶液； Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+[Cu2+]下降,E变小，E=0.45V ZnSO4溶液中加浓NH3.H2O至沉淀溶解为止; Zn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+[Zn2+]下降,E变大，E=0.76V最后达到平 衡,E=0.8V接近初起值.2*．酸度影响 在两只50mL烧杯中，分别注入FeSO4、K2Cr2O7溶液。FeSO4溶液中插入Fe片，在K2Cr2O7
实验七 氧化还原反应与电化学 一．实验目的 1. 了解测定电极电势的原理及方法 2. 掌握用酸度计测定原电池电动势的方法 3. 了解原电池、电解池的装置及作用原理 二．实验原理 1．电极电势的测定 E (Zn 2+/Zn)电极电位的测定 (-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3)??KCl(饱和)?Hg 2Cl 2,Hg (Pt) (+) 测测甘汞E E E E E E E E -=-=-=-=+++-+V 2415.0)/Zn Zn () /Zn Zn (V 2415.0)/Zn Zn ()(222 ()()() ++++ =22O 2Zn lg 216059.0Zn Zn Zn Zn c E E 理论 2.浓度对电极电势的影响 对于任意一个电极反应 氧化型物质 + z e - 还原型物质 )()(lg 05916.0)O/R ()O/R (还原态氧化态c c z E E += c (氧化态)增大或c (还原态)减小，E (O/R)变大；c (氧化态) 减小或c (还原态)增大，E (O/R) 减小。对比下面三个原电池 （1）(-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3) ║ CuSO 4(0.10mol·dm -3)?Cu (+) （2）(-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3) ║ [Cu(NH 3)4]2+, NH 3·H 2O ?Cu (+) （3）(-) Zn ?[Zn(NH 3)4]2+, NH 3·H 2O ║ CuSO 4(0.10mol·dm -3)?Cu (+) 电池（2）中正极的氧化态生成配离子使c (氧化态)变小，则正极的电极电势变小；（3）中负极的氧化态生成配离子使c (氧化态)变小，则负极的电极电势变小，故电动势 E 3 >E 1 >E 2。 3．酸度对电极电势的影响 含氧酸盐的氧化性随介质溶液的酸度的增加而增强，如 O H 7Cr 2 e 6H 14O Cr 23272+=+++-+- ) Cr ()H ()O Cr (lg 605916.0)/Cr O Cr ()/Cr O Cr (321427232723272++-+-+-?+=c c c E E
大学无机化学实验报告 篇一：大学化学1实验报告 贵州大学 《大学化学》实验报告册 实验报告的基本内容及要求 实验报告应体现预习、实验记录和实验报告，要求这三个过程在一个实验报告中完成。 1、实验预习 在实验前每位同学都需要对本次实验进行认真的预习，并写好预习报告，在预习报告中要写出实验目的、要求，需要用到的仪器设备、物品资料以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。对实验中的安全注意事项及可能出现的现象等做到心中有数，但这些不要求写在预习报告中。 设计性实验要求进入实验室前写出实验方案。 2、实验记录 学生开始实验时，应该将记录本放在近旁，将实验中所做的每一个词组、观察到的现象和所测得的数据及相关条件如实地记录下来。实验记录中应有指导教师的签名。 3、实验总结 主要内容包括对实验数据、实验中的特殊学校、实验操
作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析自己，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。 具体说明 1、实验报告册是由贵州大学化学与化工学院“大学化学”教学与实验中心《大学化学》教学小组设计，供全校开设《大学化学》实验的学生使 用。 2、“报告册”中的实验内容主要参考了华东理工大学无机化学教研组编《无机化学》实验、天津大学无机化学教研组编《无机化学实验》、贵 州工业大学无机化学教研组编《无机化学与普通化学实验》等实验指导书自编而成。实验前请参阅这些实验书。 3、“报告册”中“实验目的”、“实验原理”、制备实验中的“实验操作过程”和“产品纯度（或性能）检验”、实验中的“混合离子分离鉴定示 意图”要求学生在实验前的预习阶段完成，并写于报告中。 4、“报告册”中“实验内容”栏有若干空格，是留给学生自行设计的实验、要求学生在实验预习阶段自行设计出
高考实验探究之氧化还原滴定训练 一．解答题（共9小题） 1．（2013?蚌埠一模）已知Na2SO3易被空气氧化变质，欲用氧化还原滴定法来测定实验室里Na2SO3 的纯度．取实验室里Na2SO3样品63g，溶于水配成250mL溶液．从其中取出25mLNa2SO3溶液 用0.4mol?L﹣1酸性KMnO4溶液滴定，当溶液刚好变为紫色且半分钟不褪色时，用去40mL酸性 KMnO4溶液（已知：5SO32﹣+2MnO4﹣+6H+═5SO42﹣+2Mn2++3H2O）．则实验室里的Na2SO3的纯 度为多少？_________． 2．（2014?浦东新区二模）现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样．测定Na2O2纯度的方法很 多，如： （1）重量法．将样品溶于盐酸，蒸发后测NaCl的质量．所得NaCl质量越高，样品中杂质的含 量越_________（高、低）． （2）气体体积法﹣﹣测量样品溶于水后释放的O2的体积．若样品为a g，所测O2体积折算为标 准状况为b L，则样品中Na2O2的质量分数为_________ （3）有同学计划采用“氧化还原滴定法”﹣﹣将样品溶于水后，用标准酸性高锰酸钾溶液滴定（紫 红色MnO4﹣被还原为接近无色的Mn2+）．其实这种计划很难实现，因为_________． 3．纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用． 制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2?xH2O，经过滤、水洗除去其中的Cl﹣，再烘干、 焙烧除去水分得到粉体TiO2． 用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小．用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下， 将TiO2溶解并还原为Ti3+，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe（SO4）2标准溶液滴定Ti3+至 全部生成Ti4+． 请回答下列问题： （1）TiCl4水解生成TiO2?xH2O的化学方程式为_________． （2）检验TiO2?xH2O中Cl﹣是否被除净的方法是_________． （3）配制NH4Fe（SO4）2标准溶液时，加入一定量H2SO4的原因是_________；使用的仪 器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要如图中的_________（填字母代号）． （4）滴定终点的现象是_________． 4．（2011?扬州三模）硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为SiO2（约 45%）、Fe2O3（约40%）、Al2O3（约10%）和MgO（约5%）．某同学设计了如下方案，分离样品 中各种金属元素．请回答下列问题． （1）写出溶液B的溶质是_________． （2）参照以下框图形式进一步完成“溶液C”到“Al2O3”的流程（注明试剂、条件和操作）． （3）为了分析某硫酸渣中铁元素的含量，先将硫酸渣预处理，把铁元素还原成Fe2+，再用KMnO4 标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定． ①判断到达滴定终点的现象是_________． ②某同学称取2.000g硫酸渣，预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25.00mL试样溶液，
实验十二氧化还原反应 一、实验目的 1．理解电极电势与氧化还原反应的关系和介质、浓度对氧化还原反应的影响。2．加深理解氧化态或还原态物质浓度变化对电极电势的影响。 3．进一步理解原电池、电解及电化学腐蚀等基本知识。 [教学重点] 电极电势和氧化还原反应的关系。 [教学难点] 原电池、电解及电化学腐蚀等知识。 [实验用品] 仪器：低压电源、盐桥、伏特计 药品：0.5 mol·L-1Pb(NO3)2、(0.5、1 mol·L-1)CuSO4、0.5 mol·L-1 ZnSO4、 0.1 mol·L-1KI、0.1 mol·L-1FeCl3、0.1 mol.L-1KBr、0.1 mol·L-1FeSO4、(1、3 mol·L-1) H2SO4、6 mol·L-1HAc、(2 mol·L-1、浓)HNO3、(0.01、0.1 mol·L-1)KMnO4、6 mol·L-1NaOH、0.1 mol·L-1K2Cr2O7、饱和KCl、浓NH3·H2O、饱和氯水、I2水、Br2水、CCl4、酚酞溶液、Na2S2O3、红石蕊试纸 材料：导线、砂纸、电极（铁钉、铜片、锌片、碳棒） 二、实验内容 （一）电极电势和氧化还原反应 1．2Fe3++ 2I-= 2Fe2++ I2 I2易溶于CCl4，CCl4层显紫红色 2．Fe3++ Br-不起反应，CCl4层无色 3．Cl2+ 2Br-= 2Cl-+ Br2 Br2溶于CCl4，CCl4层显橙黄色 （二）浓度和酸度对电极电势影响 1．浓度影响 在两只50m L烧杯中，分别注入30mL 0.5mol·L-1 ZnSO4和0.5mol·L-1 CuSO4，在ZnSO4中插入Zn片，CuSO4中插入Cu片，中间以盐桥相通，用导线将Zn片Cu片分别与伏特表的负极和正极相接。测量两电极之间的电压。 现象：伏特表指针偏到E=0.80处解释：(-)：Zn2++2e-=Zn (+)：Cu2++2e-=Cu CuSO4溶液中加浓NH3.H2O到沉淀溶解为止，形成深蓝色溶液； Cu2+ + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ [Cu2+]下降, E变小，E=0.45V ZnSO4溶液中加浓NH3.H2O至沉淀溶解为止; Zn2+ + 4NH3 = [Zn(NH3)4]2+ [Zn2+]下降, E变大，E=0.76V 最后达到平衡, E=0.8V接近初起值. 2*．酸度影响 在两只50mL烧杯中，分别注入FeSO4、K2Cr2O7溶液。FeSO4溶液中插入Fe片，在K2Cr2O7 溶液中插入C棒，将Fe片、C棒通过导线分别与伏特表的负极和正极相接,中间用盐桥连接，测量两极电压。 文档冲亿季，好礼乐相随mini ipad移动硬盘拍立得百度书包 现象：测得E=0.61V 解释：(-) Cr2O72-+ 6e- + 14H+ = 2Cr3++ 7H2O (+) Fe2++ 2e- = Fe 在K2Cr2O7中，慢慢加入1mol·L-1H2SO4,再加入6mol·L-1NaOH。 加H+后E = 1.1V 加OH-后E = 0.36V
Record the situation and lessons learned, find out the existing problems and form future countermeasures. 姓名：___________________ 单位：___________________ 时间：___________________ 银镜反应实验报告
编号：FS-DY-20513 银镜反应实验报告 篇一：银镜反应最佳反应条件探究 实验时间：双周四下午 实验目的：学会中学化学实验中探究性实验设计的一般过程与方法。实验要求：自行发现实验探究问题；自行设计探究性实验方案；实验实施与实验问题发现及记录；实验报告与分析。 （选择某一中学化学实验问题或与化学有关的生活问题，进行查阅资料，设计实验，进而加以解决） 一、探究问题的提出 醛的还原性是醛类化合物一项很重要的化学性质, 其中银镜反应是醛类化合物的重要鉴别反应。除此之外，工业上常用这个反应来对玻璃涂银制镜和制保温瓶胆。如果银镜反应条件掌握不好,很难出现明亮的银镜, 往往形成灰色沉淀。实验效果差,直接影响教学效果以及工业生产。
二、相关资料查阅综述 通过查阅不同资料，总结出乙醛银镜反应的适宜条件有如下几种： 条件一：乙醛氧化反应条件的选择一文[1] , 归纳出乙醛银镜反应较适宜条件为:50～60 ℃, 5 %AgNO3 溶液1ml 、1 %的NaOH 溶液1 滴, 2 %氨水滴加至沉淀恰好完全溶解, 加5 %乙醛3～4 滴。 条件二：根据人教版高中化学选修五第三章第一节乙醛银镜反应条件为：2%AgNO3 溶液1ml 、2%氨水滴加至沉淀恰好完全溶解, 加3滴乙醛，震荡后置于热水浴中温热。 条件三：文献【2】中的条件为：3%AgNO3 溶液1ml，2 %氨水滴加至沉淀恰好完全溶解, pH值约为9—10，乙醛浓度为20%—40%，水浴温度为60℃。 三、问题解决设想（思路） 通过查阅大量文献资料，我们小组决定采用控制变量法探讨硝酸银的浓度、温度以及乙醛的浓度对银镜反应效果的影响，从而得出乙醛银镜反应的最佳实验条件。 四、实验设计方案
氧化还原高考试题（2013、10、17） 姓名：成绩： 2007年 硫酸铜（CuSO4·5H2O）中铜含量测定原理为2Cu2++4I-= 2CuI+I2,测定操作步骤如下： （1）准确称取适量硫酸铜试样，置于100mL烧杯中，加入10mL 1mol·L-1H2SO4及少量蒸馏水，使样品溶解，定量转入250mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。 （2）移取25mL上述试液置于250mL锥形瓶中，加入50mL蒸馏水及10mL 10%KI溶液，用Na2S2O3标准溶液滴定至淡黄色，然后加入5mL淀粉溶液继续滴定至溶液呈浅蓝色，再加入10mL10%KSCN溶液，用Na2S2O3标准溶液滴定至浅蓝色恰好消失即为终点，此时溶液呈肉红色。平行测定3份。 （1）硫酸铜中铜含量测定方法称为法。 （2）碘（I2）与S2O32-的反应必须在介质中（中性、弱酸性、弱碱性）进行。（3）完成下列离子方程式（必须配平） I2 + S2O32- = （4）．步骤（2）中需要的玻璃仪器还有、、。（5）若铜的百分含量测定结果如题65表所示，计算测定结果的平均偏差、相对偏差，并填入题65表中。 2008年A 1．碘量法的专属指示剂是，间接碘量法中加入该指示剂的适宜时间是，达到终点时，溶液的色消失。 2．市售漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物，其有效成分为Ca（ClO）2，家用漂白液为一定浓度的漂白粉的水溶液。现取家用漂白液25mL，用250mL容量瓶定容后，移取50mL稀释液于250mL锥形瓶中，加入过量KI溶液并酸化，用0.09611 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定析出的碘，消耗V Na2S2O336.28mL。写出上述反应的离子方程式并计算试样中有效氯的质量浓度（mg·mL-1）。 （提示：在酸性介质中：ClO—+Cl—+2H+=Cl2+H2O）