第五章氧化还原滴定法 返回
授课时数：10；课堂练习：2；讲评作业：1
重点与难点：
一、重点：
1.利用能斯特方程式
2.算有关电对的电极电位，并椐此判断反应方向、反应进行的程度及反应条件对反应程度的影响
3.滴定过程中电极电位的计算，特别是化学计量点、滴定突跃范围的计算及指示剂的选择
二、难点：
1.理解条件电极电位的概念、计算条件电极电位（涉及到各种副反应系数对氧化还原平衡的影响
2.滴定分析结果计算，找出被测物质与滴定剂间的计量比
§5—1概述
以氧化还原为基础的滴定分析方法。与酸碱、配位滴定法相似，选择适当的氧化剂或还原剂，滴定试液中具有还原性或氧化性的待测组分，在滴定过程中，随着滴定剂的不断加入，溶液的氧化态、还原态浓度不断变化，使得溶液的氧化还原电位不断改变，在计量点附近，电位发生突变，选择适当的指示剂，指示终点；不同点：基于电子转移，不是离子、分子间的简单组合，牵涉电
子层结构变化，如MnO 4- ——Mn 2+，从负电荷含氧酸根到正电荷简单离子，结构发生了巨大变化，
反应速度慢，反应机理复杂，除主反应外，有时伴有各种副反应，使反应物之间没有确定的计量关系；当得失电子数大于1时，反应往往分步进行，使反应复杂化，因此，在进行氧化还原滴定时，除选择合适的滴定反应外，还需注意控制好反应条件
§5—2氧化还原平衡
普通化学里，用什么参数来衡量氧化剂和还原剂的氧化还原能力？
一、电极电位
对于可逆氧化还原电对（可逆电对：能迅速建立起氧化还原平衡，所显示的实际电位与按能斯特公式计算所得的理论电位相等，或差距甚小；不可逆电对：在反应任一瞬间，并不能真正建立起按氧化还原反应所示的平衡，实际电位与按其能斯特计算的相差颇大，0.1V 或0.2V 以上，如：Cr 2O 72-/Cr 3+、MnO 4-/Mn 2+、S 4O 62-/S 2O 32-、H 2O 2/H 2O 但用能斯特计算结果判断仍有意义），Ox+ne=Red ，电位可通过能斯特方程式求得。
d
Ox d Ox d Ox n E E Re Re /Re /lg 059.0αα+=(25℃) 活度：离子在化学反应中起作用的有效浓度。
在电解质溶液中，带不同电荷离子之间存在着吸引力，相同电荷的离子之间存在着排斥力，离子与溶剂分子之间也可能存在着相互排斥或相互吸引作用力，这些作用力的存在，影响离子在溶液中的活动性，减弱了离子在化学反应中的作用能力，使得离子参加化学反应的有效浓度比实际浓度低 活度与浓度的比值——活度系数[]α
γ=，对于强电解质，当浓度极稀时，离子间距离大，之间相
互作用力可略，视为理想溶液，此时，活度=平衡浓度，活度系数=1，活动性大，活动厉害，最大为1；当浓度较大，离子间距离小，相互作用力大，活度小于平衡浓度，活度系数小于1。 因此，活度系数是说明离子间力大小的，衡量实际溶液与理想溶液之间差别的尺度，活度系数小，活动性小，离子间力大。
而离子间力与两个因素有关：1.溶液中各种离子的总浓度有关；2.与各离子的电荷数有关，综合考虑两方面因素，引入离子强度I 的概念
)30.01
(50.0lg ,21212I I I Ci I Z Zi n i -+-==∑=γ，活度系数可计算，也可查表 标准电极电位：在一定温度下（通常25℃），各组分处于标准状态即离子或分子活度等于1mol/L （气体分压101.325KPa 或1atm 时），该电对相对于标准氢电极的电位.
若电对的氧化还原反应有H +或OH -参加，能斯特公式要考虑H +或OH -的影响。如：
Ox+ne+m H +=Red
d
Ox d Ox d Ox m H n E E Re Re /Re /lg 059.0ααα++=(25℃)（纯水、金属、纯物质的活度为1） 电极电位越高，其氧化态的氧化还原能力越强，电极电位越低，其还原态的还原能力越强。 问：上面的式子是不是一个氧化还原反应方程式？
不是，是一个半反应（一个电对）的反应式，与酸碱反应一样，氧化剂要得到电子，必须要有能给出电子的还原剂提供，即氧化还原反应是由两个半反应组成的：
Ox 1+n 1e=Red 1
Red 2- n 2e= Ox 2
n 2 Ox 1+n 1 Red 2= n 2 Red 1+n 1 Ox 2
反应方向：电极电位高的电对的氧化态去氧化电极电位低的电对的还原态。
如：判断铁电对与铈电对构成的氧化还原反应的方向（见课件）
能斯特公式中，无论是氧化剂或是还原剂均采用活度，若用浓度代替活度，须引入相应的活度系数
例如：计算在HCI 溶液中铁电对的电极电位，一般会告诉二价铁与三价铁的分析浓度，可这时[Fe 3+]≠C Fe3+,[Fe 2+]≠C Fe2+
如果把分析浓度当作平衡浓度去计算，将产生很大误差（见课件）
当离子强度较大时，活度系数不易求，当副反应很多时，求副反应系数也很麻烦，改写为：（见课件）
当三价铁与二价铁的分析浓度均为1 mol/L 时，上式为一常数，是在一定条件下的，故叫条件电极电位（克式量电极电位）
条件电极电位是什么样的电位？
氧化态和还原态浓度为1 mol/L 时，校正了离子强度及各种副反应后的实际电位，条件一定，离子强度及副反应系数为常数，条件变，此值变，使用条件电极电位较使用标准电极电位能更正确地判断氧化还原反应的方向、次序和反应完成的程度
各种条件下的条件电极电位均由实验测定，P361，附录七，列出一些氧化还原电对的条件电极电位，实际工作中，若无相同条件下电极电位，可采用条件相近的条件电极电位数据，对于没有相应条件电极电位数据的氧化还原电对，则采用标准电极电位。
例：计算在1mol/LHCI 溶液中C ce4+=1.00×10-2mol/L,C ce3+=1.00×10-3mol/LE Ce4+/Ce3+(见课件) 请到展台上做：
在pH=4.0的条件下，计算0.10mol/LEDTA 溶液中铁电对的条件电极电位（忽略离子强度的影响）（见课件）
作业：P159：2、P160：10
预习：
P128—138
思考题：
1.如何判断一个氧化还原反应能否进行完全？是否平衡常数的大小就能应用于氧化还原滴定中？为什么？
2.计算氧化还原滴定曲线各个滴定点的电位时，在计量点前后各用什么电对来进行计算？滴
定突越的中点是否就是化学计量点？
3.用高锰酸钾法测铁，采用何种介质？为什么？
一.氧化还原平衡常数
设两个半反应：
Ox 1+n 1e=Red 1 E 1=E θ1]
[Re ][lg 059.0111Ox n + Ox 2+n 2e=Red 2 E 2=E θ2][Re ][lg 059.0222Ox n +
且E 1> E 2
则：n 2 Ox 1+n 1 Red 2= n 2 Red 1+n 1 Ox 2
氧化还原进行的完全程度可以用氧化还原的平衡常数K 值的大小来衡量。K 如何求呢？ 平衡时：E 1= E 2
E θ1][Re ][lg 059.0111d Ox n += E θ2]
[Re ][lg 059.0222d Ox n + E θ1- E θ2=
][Re ][lg 059.0222d Ox n -][Re ][lg 059.0111d Ox n =)1212(lg 059.0)11lg 22(lg 059.0)]
[Re ][lg ][Re ][lg (059.0][][Re ][Re ][]
[Re ][][Re ][21212122112111222121Ox d d Ox d Ox d Ox n n n n n n n n n n n n d Ox n d Ox n n n =
-=- 059
.0)(,059.0)(lg 2121E E n K g E E n K '-'='-=，n 1n 2是两个半反应得失电子数的最小公倍数，用n 表示，K 越大，反应进行得越完全。如果是利用条件电极电位，则求得的是条件平衡常数，更能说明反应实际进行的程度。
平衡常数的大小由氧化剂和还原剂两电对的标准电极电位或克式量电极电位之差决定，差值越大，K 或K 1值越大，反应越完全。
例：计算1mol/LH 2SO 4溶液中下属反应的K 1值。
解：先查P163附录七：铁和铈的条件电极电位（见课件）
平衡时，生成物的浓度的乘积为反应物浓度乘积的7.9×1012倍，反应相当完全。
实际上，反应的完全程度达到99.9%即可，已满足化学分析法的要求，对于n 1= n 2=1的反应 Ox 1+Red 2= Red 1+Ox 2
允许残留的还原剂
1032222]
[Re ][%,1.0][][Re ≈=d Ox Ox d 氧化剂过量
1031111]
[][Re %,1.0][Re ][≈=Ox d d Ox 6lg ]
[][Re ][Re ][lg lg 1010331122=?==Ox d d Ox K K=106，即K=106时，反应即符合化学分析法的要求。若直观地用两电对的标准电极电位或克式量电极电位进行比较应为
)(35.06059.0lg 059.021V K E E ≈?==-，
（n 1= n 2=1） 对于n 2 Ox 1+n 1 Red 2= n 2 Red 1+n 1 Ox 2
10)10(10)
(32121212123212121)(3lg )(3059
.0)(3)lg(059
.0)(lg n n K n n K n n E E n n E E n n K ++≥+≥-=-= 或 如：Ox 1+2Red 2=Red 1+2Ox 2（n 1=1，n 2=2）
)(266.02
1059.0)21(3059.0lg 2121V n n K E E =??+?=?=- 平衡常数仅仅说明反应的可能性，表示反应的完全程度，至于反应能否发生，牵涉到速度问题，如水中的溶解氧（见课件）
氧气、水电对的标准电极电位=1.23伏，很高，很易氧化一些较强的还原剂如二价锡，四价锡、二价锡的标准电极电位=0.15伏，平衡常数达10的146次方，反应进行的程度没得说，但实际这个反应不发生，或者说，觉察不出来，为什么呢？原因是K 的计算依据是反应的始态和终态，而反应的最初状态和终止状态是不能表示反应进行的实际情况。因为，氧化还原反应往往是分步进行的，不同的氧化还原反应具有不同的反应历程，只要有一步反应慢，就制约了整个反应速度，因此，仅从平衡常数来判断反应的可能性是不够的，要从反应速度来考虑反应的现实性，只有速度快的反应才能用于滴定，下面介绍
1.影响氧化还原速率的因素
2.反应的浓度和速度
一般说来，增加反应物浓度，能加快反应速度，对于有H+参加的反应，提高酸度也能加快反应速度，如：重铬酸钾基准物质标定硫代硫酸钠中：（见课件）
置换出碘后，用硫代硫酸钠滴定，根据重铬酸钾的质量和硫代硫酸钠的用量，可求出硫代硫酸钠的浓度，由于此反应反应速度较慢，采用增大碘离子的浓度，过量约5倍，提高酸度约至0.4摩尔每升，反应约5分钟即进行完全。
1.温度和反应时间
对多数反应，升高温度可提高反应速度，通常每升10度，速度可提高2—3倍，如草酸标定高锰酸钾（见课件）室温速度很慢，若加热至70—85度，显著加快，但上例重铬酸钾氧化碘离子不能加热，因碘分子会挥发，靠增加反应时间，确保反应定量完成。
2.催化反应和诱导反应催化剂对反应速度影响很大，是提高反应速度行之有效的方法，如高锰酸钾与草酸的反应，粗反应即使在强酸溶液中加热至80度，但在滴定的开始阶段，反应仍相当慢，滴入1滴的高锰酸钾很难褪色，若在滴定前加入少许二价锰离子作催化剂，反应即加速，当然，此反应中，二价锰是反应的产物，即使不加入，一旦反应发生，生成的二价锰离子就会起催化作用，使反应速度变快，所以要注意一开始只能滴入一滴高锰酸钾，不能滴一串，这种由反应产物起催化作用的现象叫做自动催化作用。
负催化剂减缓反应速度，如加入多元醇可减慢空气对氯化亚锡的氧化作用
若一个慢反应不是被催化剂所加速，而是被同时进行的另一反应所加速，这种由于一个氧化还原反应的发生促使另一氧化还原反应进行的现象，称为诱导反应，如高锰酸根氧化氯离子的反应速度很慢，但若有二价铁离子存在，则发生（见课件）
高锰酸根与二价铁的反应（诱导反应），同时诱发了高锰酸根与氯离子的反应（受诱反应），二价铁——诱导体，氯离子——受诱体
诱导与催化不同，催化剂参加反应后，恢复至原来的状态，而在诱导反应中，诱导体参加反应后，变为其它物质，诱导反应增加了作用体高锰酸钾的消耗量而使分析结果产生误差，不利于滴定分析，但利用诱导效应很大的反应，有可能进行选择性的分离和鉴定，如二价铅被SnO22-还原为金属铅的反应很慢，但只要有少量的三价铋存在，便可立即还原，利用这一诱导反应鉴定三价铋，较之直接用Na2SnO2还原法鉴定三价铋要灵敏250倍。
了解影响反应速度的因素，就能按预定方向控制反应条件，实现预定的氧化还原反应。
问题：用高锰酸钾法测铁，采用何种介质？为什么？
（HCI：发生诱导反应；HNO3：具有氧化性）
§5—3氧化还原滴定
一．化还原滴定曲线
酸碱滴定曲线是研究pH值的变化，配位滴定曲线是研究金属离子浓度的变化，氧化还原滴定曲线是研究电极电位的变化，随着滴定剂的加入，反应物和生成物浓度不断发生改变，有关电对的电位也随之变化，变化情况可用滴定曲线表示，曲线上每一个点的电位可通过实验测定，也可根据能斯特公式计算，如
0.1000mol/LCe(SO4)2滴定20.00mL0.1000moL/LFeSO4溶液，在1mol/LH2SO4介质中进行(见
课件)
1.滴定开始至化学计量点前：
溶液存在两个电对：铁电对和铈电对
任一点达到平衡时，两电对的电位相等，原则上任选一电对均能计算，但由于四价铈的浓度不易求得，加入的四价铈几乎全部还原成三价铈，故采用铁电对来计算这个阶段的电位
2.化学计量点：
计量点时四价铈和二价铁都定量地转变为三价铈和三价铁，三价铈和三价铁是知道的，但溶液中仅因平衡关系才存在几少量未反应的四价铈和二价铁，浓度不能直接知道，所以不能采用某一个电对来计算电极电位，应联立两电对的能斯特公式求得
对于n2 Ox1+n1 Red2= n2 Red1+n1 Ox2
反应物和相应的产物系数相同，用类似推导过程，可得通式
n1、n2和分别为两个半反应的电子转移数。
3.化学计量点后：
计量点后二价铁几乎全被氧化为三价铁，二价铁浓度不易求得，而四价铈过量部分是已知的，采用铈电对求溶液的电位更为方便。
突越范围0.86——1.26V，据此选择指示剂，指示剂电极电位落在或部分落在此范围之内。
突越范围：
滴定剂加入99.9%：
滴定剂加入100.1%：
求三价铁滴定二价锡的计量点的电极电位及突越（请学生到黑板上做）（见课件）
二、氧化还原指示剂
有三种：
1.自身指示剂
有些滴定剂本身或被测物本身有颜色，其滴定产物无色或颜色很浅，这样滴定到出现颜色说明到终点，利用本身的颜色变化起指示剂的作用叫自身指示剂。如高锰酸钾滴定还原性物质
第五章 氧化还原滴定法 一、选择 1、在氧化还原反应中，电对的电位越高，其氧化态的氧化能力 A.越强 B.越弱 C.无影响 2、在4HCl(浓)+MnO 2=MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 反应中MnO 2是____。 A.催化剂 B.氧化剂 C.还原剂 D.干燥剂 3、影响氧化还原反应速率的因素有 A ．浓度 B.压力 C.温度 D.催化剂 4、氧化还原滴定曲线的纵坐标是______。 A.ψ B.PM C.PH D.C 氧化剂 E.C 还原剂 5、氧化还原滴定曲线上突跃范围的大小，取决于（ ）。 A ．浓度 B) 电子得失数 C) 两电对标准电位差 6、氧化还原滴定中常用的指示剂有 A.自身指示剂 B.酸碱指示剂 C.淀粉指示剂 D.氧化还原指示剂 7、常见的主要价态是______。 A ．Mn(Ⅶ) B.Mn(Ⅵ) C.Mn(Ⅳ) D.Mn(Ⅲ) E.Mn(Ⅱ) 8、下列正确的说法是________。 Ａ）MnO 2能使KMnO 4溶液保持稳定； Ｂ）Mn 2+能催化KMnO 4溶液的分解； Ｃ）用KMnO 4溶液滴定Fe 2+时，最适宜在盐酸介质中进行； Ｄ）用KMnO 4溶液滴定H 2C 2O 4时，不能加热，否则草酸会分解； Ｅ）滴定时KMnO 4溶液应当装在碱式滴定管中。 9、催化剂中锰含量的测定采用________。 A ．滴定法 B.络合滴定法 C.氧化还原滴定法 D.沉淀滴定法 10、已知在 1mol ·L -1H 2SO 4溶液中，φMn 4 o ／Mn 2+＝1.45Ｖ，φFe 3+／Fe 2+＝ 0.68Ｖ。在此条件下用KMnO4标准溶液滴定Fe 2+，其等当点的电位为_______。 A.0.38Ｖ B.0.73Ｖ C. 0.89Ｖ D.1.32Ｖ 11、KMnO4是一种强氧化剂，它的氧化能力在______溶液中更强。 A.酸性 B.碱性 c.中性 D.任何 12、用重铬酸钾法测定COD 时，反应须在什么条件下进行________。 A 酸性条件下〈100℃，回流2hr B 中性条件下沸腾回流30分钟 C 强酸性条件下300℃沸腾回流2小时 D 强碱性条件下300℃ 2小时 13、标定KMnO 4的基准物可选用________。 （A ）K 2Cr 2O 7 B ）Na 2S 2O 3 （C ）KBrO 3（D ）H 2C 2O 4·2H 2O 14、溶液中用KMnO 4标准溶液滴定草酸盐反应的催化剂是________。 （A ）KMnO 4 （B ）Mn 2+ （C ）MnO 2 （D ）C 2O 42-
氧化还原滴定法课后练习题及参考答案 一、选择题 1.Fe3+/Fe2+电对的电极电位升高和（）因素无关。 （A）溶液离子强度的改变使Fe3+活度系数增加（B）温度升高 （C）催化剂的种类和浓度（D）Fe2+的浓度降低 2．二苯胺磺酸钠是K2Cr2O7滴定Fe2+的常用指示剂，它属于（） （A）自身指示剂（B）氧化还原指示剂 （C）特殊指示剂（D）其他指示剂 3．间接碘量法中加入淀粉指示剂的适宜时间是（）。 （A）滴定开始前（B）滴定开始后 （C）滴定至近终点时（D）滴定至红棕色褪尽至无色时 4．在间接碘量法中，若滴定开始前加入淀粉指示剂，测定结果将（） （A）偏低（B）偏高（C）无影响（D）无法确定 5．碘量法测Cu2+时，KI最主要的作用是（） （A）氧化剂（B）还原剂（C）配位剂（D）沉淀剂 6.在Sn2+、Fe3+的混合溶液中，欲使Sn2+氧化为Sn4+而Fe2+不被氧化，应选择的氧化剂是( )（>） （A）KIO3(>) （B）H2O2(>) （C）HgCl2(>) （D）SO32-(>) 7.以K2Cr2O7法测定铁矿石中铁含量时，用0.02mol/L K2Cr2O7 滴定。设试样含铁以Fe2O3(其摩尔质量为150.7g/mol)计约为50%，则试样称取量应为( ) （A）0.1g左右（B）0.2g左右（C）1g左右（D）0.35g左右 8.（）是标定硫代硫酸钠标准溶液较为常用的基准物。 （A）升华碘（B）KIO3 （C）K2Cr2O7 （D）KBrO3 9．用草酸钠作基准物标定高锰酸钾标准溶液时，开始反应速度慢，稍后，反应速度明显加快，这是（）起催化作用。 （A）氢离子（B）MnO4－（C）Mn2+ （D）CO2 10. KMnO4滴定所需的介质是（） （A）硫酸（B）盐酸（C）磷酸（D）硝酸 11．在间接碘法测定中,下列操作正确的是( ) （A）边滴定边快速摇动 （B）加入过量KI,并在室温和避免阳光直射的条件下滴定 （C）在70-80℃恒温条件下滴定 （D）滴定一开始就加入淀粉指示剂. 12．间接碘法要求在中性或弱酸性介质中进行测定,若酸度大高,将会( ) （A）反应不定量（B）I2 易挥发 （C）终点不明显（D）I- 被氧化,Na2S2O3 被分解 13．KMnO4法测石灰中Ca含量，先沉淀为CaC2O4，再经过滤、洗涤后溶于H2SO4中，最后用KMnO4滴定H2C2O4，Ca的基本单元为（）
第七章氧化还原滴定法 第一节氧化还原平衡 1 对 Ox-Red 电对, 25℃ 时条件电位(E?) 等于 (D ) (A) E?+ 0059 . lg n a a Ox Red (B) E ?+ 0059 . lg n c c Ox Red (C) E?+ 0059 . lg n a a γ γ Ox Ox Red Red ? ? (D) E? + 0059 . lg n a a γ γ Ox Red Red Ox ? ? 2 为降低某电对的电极电位, 可加入能与( 氧化 )态形成稳定络合物的络合剂; 若要增加电极电位, 可加入能与 ( 还原 )态形成稳定络合物的络合剂。 3. MnO 4 -/Mn2+电对的条件电位与pH的关系是 ( B ) (A) E?= E? -0.047pH (B) E?= E? -0.094pH (C) E?= E? -0.12pH (D) E?= E? -0.47pH 4. Fe3+与 Sn2+反应的平衡常数对数值(lg K)为 ( B ) (E? (Fe3+/Fe2+)= 0.77 V, E? (Sn4+/Sn2+)= 0.15 V) (A) (0.77-0.15)/0.059 (B) 2×(0.77-0.15)/0.059 (C) 3×(0.77-0.15)/0.059 (D) 2×(0.15-0.77)/0.059 5. 当两电对的电子转移数均为2时，为使反应完全度达到99.9%，两电对的条件电位至少大于 ( B ) (A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V 6 若两电对的电子转移数分别为 1 和 2, 为使反应完全度达到 99.9%, 两电对的条件电位差至少应大于 ( C ) (A) 0.09V (B) 0.18V (C) 0.27V (D) 0.36V 7. 欲以氧化剂O T 滴定还原剂Rx, O T +n1e=R T Ox=Rx-n2e，设n1=n2=1，要使化 学计量点时，反应的完全程度达到99.9%，两个半反应的标准电位的最小差值应为 ( B )
第七章氧化还原滴定法 计算在H2SO4介质中，H+浓度分别为1 mol·L-1和mol·L-1的溶液中VO2+/VO2+电对的条件电极电位。（忽略离子强度的影响，已知= V） 根据Hg22+/Hg和Hg2Cl2的溶度积计算Hg2Cl2/Hg。如果溶液中Cl-浓度为mol·L-1，Hg2Cl2/Hg电对的电位为多少
找出以下半反应的条件电极电位。已知=，pH=7，抗坏血酸p K a1=，p K a2=。
在1 溶液中用Fe3+溶液滴定Sn2+时，计算： (1) 此氧化还原反应的平衡常数及化学计量点时反应进行的程度； (2) 滴定的电位突跃范围。在此滴定中应选用什么指示剂用所选指示剂时滴定终点是否和化学计量点一致
计算pH = ，c NH 3= 的溶液中Zn2+/Zn电对的条件电极电位（忽略离子强度的影响）。已知锌氨配离子的各级累积稳定常数为：lg 1 =, lg 2 =, lg 3 =, lg 4 = ；NH4+的离解常数为K a =。 在酸性溶液中用高锰酸钾法测定Fe2+时，KMnO4溶液的浓度是mol·L-1，求用(1)Fe；(2) Fe2O3；(3)表示的滴定度。
称取软锰矿试样0.5000 g，在酸性溶液中将试样与0.6700 g纯Na2C2O4充分反应，最后以mol·L-1 KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4，至终点时消耗mL。计算试样中MnO2的质量分数。 称取褐铁矿试样0.4000g，用HCl溶解后，将Fe3+还原为Fe2+，用K2Cr2O7标准溶液滴定。若所用K2Cr2O7溶液的体积（以mL为单位）与试样中Fe2O3的质量分数相等。求K2Cr2O7溶液对铁的滴定度。
氧化还原滴定法试题（判断题） 1. 定量分析过程大致分为：取样；试样的储存、分解与制备；消除干扰；分析测 定；计算分析结果等五个步骤。（√ ） 2. 准确度是保证精密度的前提。（× ） 3. 高锰酸钾滴定草酸时，高锰酸钾的颜色消失由快到慢。（×） 4. 氧化还原滴定突跃的大小取决于反应中两电对的电极电势值的差。（√） 5. K2Cr2O7可在HCl介质中测定铁矿中Fe的含量（√）。 6. 氧化还原滴定中，溶液pH值越大越好（×） 7. 氧化还原指示剂必须是氧化剂或还原剂（×）。 8. 增加溶液的离子强度，Fe3+/Fe 2+电对的条件电势将升高（×）。 9. 氧化还原滴定法适用于具有氧化还原物质的滴定分析（√）。 10. 利用氧化还原电对的电极电位，可以判断氧化还原反应进行的程度（√）。 11. 氧化还原滴定中，化学计量点时的电位是由氧化剂和还原剂的标准电极电位的决定的（×）。 12. 氧化态和还原态的活度都等于1mol.L-1 时的电极电位，称为标准电位。它是一个常数，不随温度而变化。（√） 13. 在歧化反应中，有的元素化合价升高，有的元素化合价降低。（× ）14．由于EΘAg+/Ag > E ΘC u2+/Cu，故Ag的氧化性比Cu强。（×） 15. 电极的EΘ值越大，表明其氧化态越容易得到电子，是越强的氧化剂。（√） 16. 标准氢电极的电势为零，是实际测定的结果。（×） 17. 氧化数在数值上就是元素的化合价（×）。 18. 氧化数发生改变的物质不是还原剂就是氧化剂（×）。 19. 任何一个氧化还原反应都可以组成一个原电池（√）。 20. 两根银丝分别插入盛有0.1 mol ·L-1和 1 mol ·L-1 AgNO3溶液的烧杯中，且
第五章氧化还原滴定法习题及解答` 一、名词解释 1．.氧化还原滴定： 2．.电极电位： 3．.标准电位： 4. 条件电极电位： 5．.诱导反应： 6．自身指示剂： 7．.显色指示剂： 8．.高锰酸钾法： 9.。重铬酸钾法： 10.碘量法： 二、填空题 1．(1)用KMnO4滴定Fe2+时Cl-的氧化还原速率被加速_________。 (2) MnO4-滴定C2O42-时，红色的消失由慢到快_________。 (3)Ag+存在时，Mn2+被S2O82-氧化为MnO4-_________。 A.催化反应 B.自动催化反应 C.副反应 D.诱导反应 2、向20.00mL0.1000mol/L的Ce4+溶液分别加入15.00mL及25.00mL0.1000mol/L的Fe2+溶 液，平衡时，体系的电位分别为_________及_________。（； ） 3、配制I2标准溶液时，必须加入KI，其目的是___________________________；以As2O3 为基准物质标定I2溶液的浓度时，溶液应控制在pH为_________左右。 4、称取K2Cr2O7基准物质时，有少K2Cr2O7量撒在天平盘上而未发现，则配得的标准溶液真实浓度将偏________；用此溶液测定试样中Fe的含量时，将引起_________误差（填正或负），用它标定Na2S2O3溶液，则所得浓度将会偏________；以此Na2S2O3溶液测定试样中Cu含量时，将引起_______误差（正或负）。 5、已知在1mol/LHCl介质中，则下列滴定反应： 2Fe3+Sn2+=2Fe2++Sn4+平衡常数为_________；化学计量点电位为_________；反应进行的完全程度c(Fe2+)／c(Fe3+)为________。 6、已知在1mol/LHCl介质中；，则以Fe3+滴定Sn2+至99.9%时的平衡电位为_________；化学计量点电位为_________；滴定至100.1%时的平衡电位为_________；计量点前后电位改变不对称是由于___________________________。
江苏开放大学 形成性考核作业 学号 20 姓名谈中山 课程代码20036 课程名称分析化学评阅教师刘霞 第 2 次任务 共 4 次任务
一、选择题（每小题2分，共30分） 1.在半微量分析中对固体物质称样量范围的要求是( B ) A．—1g B．～ C. ~ D ~ 2. 下列论述正确的是：( A ) A. 准确度高，一定需要精密度好； B. 进行分析时，过失误差是不可避免的； C. 精密度高，准确度一定高； D. 精密度高，系统误差一定小； 3. 下面哪一种方法不属于减小系统误差的方法( D ) A. 做对照实验 B. 校正仪器 C. 做空白实验 D. 增加平行测定次数 4. 用下列何种方法可减免分析测定中的系统误差( A ) A. 进行仪器校正 B. 增加测定次数 C. 认真细心操作 D. 测定时保证环境的湿度一致 5.滴定终点是指( A ) A. 滴定液和待测物质质量完全相等的那一点 B．指示剂发生颜色变化的那一点 C. 滴定液与待测组份按化学反比式反应完全时的那一点 D．待测液与滴定液体积相等的那一点 6．下列物质中，不能直接配制标准溶液的是( A ) A.盐酸 B. 碳酸钠 C.重铬酸钾 D.邻苯二甲酸氢钾
7．NaOH滴定HCl属于何种滴定方法( A ) A．返滴定法 B．置换滴定法 C．直接滴定法 D．间接滴定法 8. 水溶液中共轭酸碱对Ka与Kb的关系为( B )。 A. K a×K b=1 B. K a×K b=K w C. K a/K b=K w D. K b/K a=K w 9. HPO42-的共轭碱是( A ) B. H3PO4 C.PO43- D. OH- 10、强酸滴定弱碱,以下指示剂中不适用的是( B ) A.甲基橙 B. 甲基红 C. 酚酞 D.溴酚蓝 (pT = 11. 双指示剂法测定混合碱，试样中若含有NaOH和Na2CO3,则消耗标准盐酸溶液的体积为 ( A ) A. V1=V2 B. V1
第五章氧化还原滴定法返回 授课时数：10：课堂练习：2：讲评作业：1 重点与难点： 一、重点： 1 ?利用能斯特方程式 2?算有关电对的电极电位，并据此判断反应方向、反应进行的程度及反应条件对反应程度的影 响 3?滴左过程中电极电位的计算，特别是化学计量点、滴泄突跃范囤的讣算及指示剂的选择 二、难点： 1. 理解条件电极电位的概念、计算条件电极电位(涉及到各种副反应系数对氧化还原平衡的影响 2?滴左分析结果计算，找出被测物质与滴左剂间的计量比 § 5-1概述 以氧化还原为基础的滴泄分析方法。与酸碱、配位滴左法相似，选择适当的氧化剂或还原剂，滴定试液中具有还原性或氧化性的待测组分，在滴左过程中，随着滴立剂的不断加入，溶液的氧化态、还原态浓度不断变化，使得溶液的氧化还原电位不断改变，在计量点附近，电位发生突变，选择适当的指示剂，指示终点；不同点：基于电子转移，不是离子、分子间的简单组合，牵涉电子层结构变化，如MnOi ------------------------------- M n=\从负电荷含氧酸根到正电荷简单离子，结构发生了巨大变化, 反应速度慢，反应机理复杂，除主反应外，有时伴有各种副反应，使反应物之间没有确左的讣量关系：当得失电子数大于1时，反应往往分步进行，使反应复杂化，因此，在进行氧化还原滴宦时，除选择合适的滴定反应外，还需注意控制好反应条件 § 5-2氧化还原平衡 普通化学里，用什么参数来衡量氧化剂和还原剂的氧化还原能力？ 一、电极电位 对于可逆氧化还原电对(可逆电对：能迅速建立起氧化还原平衡，所显示的实际电位与按能斯特公式汁算所得的理论电位相等，或差距甚小：不可逆电对：在反应任一瞬间，并不能真正建立起按氧化还原反应所示的平衡，实际电位与按其能斯特计算的相差颇大，0.1V或0.2V以上，如： Cr2O727Cr3+. MnO4/Mn2+. S4O627S2O32-> H2O2/H2O但用能斯特计算结果判断仍有意义)， Ox+ne=Red ,电位可通过能斯特方程式求得。 E()x/ Rc d = E()x/ Re d + ' lg (25°C) n a Red 活度：离子在化学反应中起作用的有效浓度。 在电解质溶液中，带不同电荷离子之间存在着吸引力，相同电荷的离子之间存在着排斥力，离子与溶剂分子之间也可能存在着相互排斥或相互吸引作用力，这些作用力的存在，影响离子在溶液中的活动性，减弱了离子在化学反应中的作用能力，使得离子参加化学反应的有效浓度比实际浓度低 活度与浓度的比值一一活度系数了=秸，对于强电解质，当浓度极稀时，离子间距藹大，之间相互作用力可略，视为理想溶液，此时，活度=平衡浓度，活度系数T,活动性大，活动厉害，最大为1:当浓度较大，离子间距离小，相互作用力大，活度小于平衡浓度，活度系数小于1。因此，活度系数是说明离子间力大小的，衡量实际溶液与理想溶液之间差別的尺度，活度系数小, 活动性小，离子间力大。 而离子间力与两个因素有关：1.溶液中各种离子的总浓度有关：2.与各离子的电荷数有关，综合考虑两方而因素，引入离子强度I的概念 /=—》C7Z「lg7 = —°?50Z「（一-0.30/）,活度系数可计算，也可查表 标准电极电位：在一泄温度下（通常25°C）, %组分处于标准状态即离子或分子活度等于1mol/L （气
第 六 章 氧化还原滴定法 思考题 2. 条件电位与标准电极电位区别是什么？为什么引入条件电位的概念？它在氧化还原 滴定分析中有什么意义？影响条件电位的因素有哪些？ 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，把 2H +/H 2 的电位人为地定为零，通过测定 H +/H 2 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 来表 示。 条件电位 ：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。 条件电位概念的引入 ：在实际工作中，溶液的离子强度对电对电位会有影响，且溶液组分改变时，电对的氧化态和还原态的存在形式也随之改变，从而引起电位的变化，如果忽略这些影响因素而采用标准电位代入能斯特公式计算出的电对电位，即使是可逆的氧化还原电对，其计算结果和实际结果仍会相差较大。所以在实际工作中，常常需要考虑离子强度和副反应。当考虑离子强度和副反应的影响时的能斯特公式为： Ox / Re d Ox / Re d 0.059 lg f Ox Re d 0.059 lg c Ox n f Re d Ox n c Re d 即条件电位 ? 为： ' 0.059 f Ox Re d Ox / Re d Ox / Re d n lg f Re d Ox ' 0.059 lg Re d 若忽略离子强度的影响 ? 为： Ox / Re d Ox / Re d n Ox 1
《氧化还原反应与氧化还原滴定法》习题答案 1：标出下列物质中带有*元素的氧化数 82*244*2 3*232*2 64*2 8**2O S )(NH O S Na O S Na O S Na O S Na S S H (1) ](OH )Cr Na[ O Fe O Cr K H N O N H O H )2(4* 43*72*23*3*2*2 答：以上各物质对应的氧化数分别是: （1） -２，0,+２．5，+3，+4,+6，＋7 （2） -1，+5,-3,+６,＋８/３,+3 2:用氧化数法配平下列反应方程式,并指出氧化剂和还原剂。 42224424224SO K O H CO M nSO SO H O C H K M nO (1)+++→++ S NO )Cu(NO H NO CuS (2)233++→+ NO PO H O H H NO P (3)43234+→++ O H NO O NH (4)223+→+ O H I H I O H (5)22-22+→+++ O H S H SO (6)222+→+S K Cl K ClO K ClO (7)43+→ 答: （1)氧化剂KMnO 4中Mn 原子氧化数从＋7降低为+2，还原剂中C 原子氧化数从+３升高为+４,为使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数,Mn 原子的数目应为1，Ｃ原子数目应为5，由于H ２C 2O 4分子含两个C 原子，KMnO ４和H ２C 2O 4分子的系数分别应为2和5,然后通过平衡其他原子数目配平其他分子，得到: 42224424224SO K O H 8CO 10M nSO 2SO H 3O C H 52K M nO +++→++ （2）部分氧化剂HNO 3分子中N 原子氧化数从＋5降低为NO 中的+2,还原剂中S 原子氧化数从-2升高为０，为使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数,Ｓ原子的数目应为3，有氧化数变化的Ｎ原子数目应为2，因此，ＮO 和S 分子的氧化数分别应为2和３，然后通过平衡其他原子数目配平其他分子,得到: O H 4S 3NO 2)Cu(NO 3H NO 83CuS 2233+++→+ （3）氧化剂HNO 3中Ｎ原子氧化数从+5降低为+2，还原剂中P 原子氧化数从０升高为+5，为使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数,Ｎ原子的数目应为5，P 原子数目应为3,由于P 4分子含４个Ｐ原子,ＨN Ｏ3和Ｐ4分子的氧化数分别应为20和3,然后通过平衡其他原子数目配平其他分子,得到： NO 20PO H 12O H 8H NO 203P 43234+→++ (４)氧化剂O 2中O 原子氧化数从0降低为-2,还原剂中N 原子氧化数从-3升高为+2,为使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数，O 原子的数目应为5，N 原子数目应为2，由于O ２分子含两个O 原子,O 2和NH ３分子的氧化数分别应为５和4,然后通过平衡其他原子数目配平其他分子,得到： O 2H O H 4NO 4O 54NH 2223++→+ （５）氧化剂H 2O 2中O 原子氧化数从-1降低为-2,还原剂中I 原子氧化数从-1升高为0，为使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数，I 原子的数目应为１,O 原子数目应为1,由于H ２Ｏ２分子含两个O 原子，H 2O 2和Ｉ－分子的氧化数分别应为1和2，然后通过平衡其他原子数目配平其他分子，得到: O H 2I H 2I 2O H 22-22+→+++ （６）氧化剂SO 2中Ｓ原子氧化数从+４降低为0，还原剂中S 原子氧化数从-2升高为0，为使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数,氧化剂中的S 原子的数目应为1，还原剂中S 原子数目应为2，S Ｏ2和Ｈ2S 分子的氧化数分别应为１和2，然后通过平衡其他原子数目配平其他分子，得到： O H 23S H 2SO 222+→+S （7)氧化剂ＫClO 3中Ｃl 原子氧化数从＋5降低为-1,还原剂中Ｃl 原子氧化数从＋5升高为＋7，为使氧化数升高的总数等于氧化数降低的总数，作为氧化剂的Cl 原子的数目应为１，作为还原剂的Cl 原子数目应为
第五章 氧化还原滴定法 教学要求： 1、进一步理解氧化还原反应的实质。理解标准电极电位及条件电极电位的联系与区别。 2、了解影响氧化还原反应进行方向的各种因素，掌握反应条件对氧化还原反应进行程度的影响。 3、理解氧化还原滴定过程中电极电位和离子浓度的变化规律，掌握选择指示剂的依据。 4、掌握氧化还原滴定方法的原理和操作方法。 5、掌握用物质的量浓度计算氧化还原滴定分析结果的方法。 重点、难点： 1、条件电极电位的意义及计算方法 2、反应条件对氧化还原反应进行程度的影响。 3、氧化还原滴定过程中电极电位和离子浓度的变化规律 4、氧化还原滴定的几种方法和分析结果的计算 教学内容： 第一节 氧化还原反应 概述：氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定方法。分类：高锰酸钾法；重铬酸钾法；碘量法 一个氧化还原反应能否进行，主要看两个方面：①热力学可能性⊿E ②反应现实性V（动力学因素）例、==1.23v，==0.0v，⊿E＞0，但现实生活中 θ E θ E O 2+H 2==H 2O 基本不进行。 一、条件电位：㈠、电极电位： 1、氧化还原反应的本质在于电子的转移。 一物质在得到电子之前称为氧化型，一物质在得到电子之后称为还原型。 物质得失电子的能力大小由该氧化还原电对的电极电位来量度。该电对的电极电位越高，其氧化型的氧化能力越强；该电对的电极电位越低，其还原型的还原能力越强。2、电极电位的计算：
以Ox 表示某一电对的氧化型，Red 表示其还原型，n 为电子转移数，则该电对的氧化还原半反应为 Ox +ne ====Red 对于可逆的氧化还原电对，其电位E 的大小符合能斯特方程，在25℃时，可表示为 E==d Ox d Ox a a n V E Re Re /lg 059.0+ θ 当a ==a ==1mol/L 时，为电极的标准态。E==为标准电极电位。 θ E 标准电极电位的大小与该电对本身的性质有关，且在温度一定时为常数。 θ E ①电极反应若有金属或固体参加，其活度视为常数 ②若有气体参加，其活度以大气压表示，标况下1atm。 ㈡、条件电位： 1、推导：标准电极电位不考虑离子强度及氧化型和还原型的存在形式，实际应用时误差太大。 如计算HCl 溶液中Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）体系的电极电位由能斯特方程 E==d Ox d Ox a a n V E Re Re /lg 059.0+ θ E==+0.059log θ E ] [][2323++++Fe Fe Fe Fe γγ实际上在HCl 溶液中，存在以下副反应 HCl 2+4-+ 若用C Fe （Ⅲ）、C Fe （Ⅱ）表示溶液中Fe 3+及Fe 2+的总浓度。则C Fe （Ⅲ）、C Fe （Ⅱ）应等于溶液中Fe 3+及Fe 2+的各个存在型体之和由能斯特方程可得E==+0.059log +0.059log C Fe （Ⅲ）/C Fe （Ⅱ） + + 23/Fe Fe E θ （Ⅲ） （Ⅱ）Fe Fe Fe Fe αγαγ??++23当C Fe （Ⅲ）==C Fe （Ⅱ）==1mol/L 时，
高考氧化还原滴定专项训练 在高考化学中，氧化还原滴定实验是一类新兴的题型，对考生氧化还原反应的能力要求很高。下面是近几年来高考题模拟题中设计比较新颖的氧化还原滴定题目，供大家参考。 1.(’08江苏15)金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合 的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物物以HCN、CN-和金属离子的配离子M（CN） m n 含量的实验步骤如下： ①水样预处理：水样中加入磷酸和EDTA，在pH<2的条件下加热蒸馏，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收。②滴定：将吸收液调节至pH>11，以试银灵作指示剂，用AgNO3标准溶液滴定终点时，溶液由黄色变成橙红色。 Ag++2CN-［Ag(CN)2］- 根据以上知识回答下列问题： （1）水样预处理的目的是。（2）水样预处理的装置如右图，细导管插入吸收液中是为了。（3）蒸馏瓶比吸收液面要高出很多，其目的是。（4）如果用盐酸代替磷酸进行预处理，实验结果将（填“偏高”“无影响”或“偏低”）。 （5）准确移取某工厂污水100 mL，经处理后用浓度为0.010 00 mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定，终点时消耗了21.00 mL。此水样中含氰化合物的含量为 mg·L-（以CN-计，计算结果保留一位小数）。 2．(2008浙大附中理综模拟考试)时钟反应或振荡反应提供了迷人课堂演示实验，也是一个活跃的研究领域。测定含I－浓度很小的碘化物溶液时，利用振荡反应进行化学放大，以求出原溶液中碘离子的浓度。主要步骤是 ①在中性溶液中，用溴将试样中I－氧化成IO3—，将过量的溴除去 ②再加入过量的碘化钾，在酸性条件下，使IO3—完全转化成I2 ③将②中生成的碘完全萃取后,用肼将其还原成I－,方程式为H2N－NH2+2I2→4I－+N2↑+4H+ ④将生成的I－萃取到水层后用①法处理。 ⑤将④得到的溶液加入适量的KI溶液，并用硫酸酸化。
氧化还原滴定法练习题 一、选择题 1 Ox-Red 电对，25℃时条件电位() 等于（C） A. B. C. D. 2 某HCl溶液中c Fe(III)=c Fe(Ⅱ)=1mol?L-1，则此溶液中铁电对的条件电位为（D） A. = B. = C. = D. = 3 在含有Fe3+和Fe2+的溶液中，加入下述何种溶液，Fe3+/ Fe2+电对的电位将升高(不考虑离子强度的影响)（D） A. 稀H2SO4 B. HCl C. NH4F D. 邻二氮菲 4 Fe3+与Sn2+反应的条件平衡常数对数值(lg K’)为（B）已知：= 0.70 V，= 0.14 V A. B. C. D. 5 氧化还原滴定中为使反应进行完全(反应程度＞ 99.9%),必要条件为（B） A. B. C. D. 6 对于n1 = 1，n2 = 2，的氧化还原反应，反应完全达到99.9%时的必要条件为（C） A. 0.15V B. 0.18V C. 0.27V D.0.36V 7 为使反应2A+ + 3B4+ = 2A4+ + 3B2+ 完全度达到 99.9%，两电对的条件电位至少大于（B） A. 0.18V B. 0.15V C. 0.12V D. 0.1V 8 氧化还原滴定中化学计量点的计算公式为（B） A. B. C. D. 9反应2A++ 3B4+→ 2A4++3B2+到达化学计量点时电位是（D） A. B. C. D. 10下列反应中滴定曲线在化学计量点前后对称的是（A） A. 2Fe3++ Sn2+ = Sn4++ 2Fe2+ B. MnO4-+ 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O C. Cr2O72- + 5Fe2+ + 14H+- = 2Cr3+ + 5Fe3++ 7H2O D. Ce4+ + Fe2+ = Ce3+ + Fe3+ 11 用0.02 mol?L-1 KMnO4溶液滴定0.1 mol?L-1 Fe2+ 溶液和用0.002 mol?L-1 KMnO4溶液滴定0.01 mol?L-1 Fe2+ 溶液时这两种情况下其滴定突跃是（C） A. 前者＞后者 B. 前者＜后者 C. 一样大 D. 缺电位值，无法判断 12 用铈量法测定铁时, 滴定至50% 时的电位是（A） 已知：= 1.44 V, = 0.68 V] A. 0.68 V B. 0.86 V C. 1.06 V D. 1.44 V 13 用Ce4+滴定Fe2+，当体系电位为1.44 V时，滴定分数为（C） 已知：=1.44V，=0.68V A. 0 B. 50% C. 100% D. 200% 14 溴酸盐法测定苯酚的反应如下： BrO3- + 5Br- + 6H+→ 3Br2+ 3H2O
第七章 氧化还原滴定法思考题1．何谓条件电位？它与标准电位有什么关系？为什么实际工作中应采用条件电位？答：（1）条件电位是指在一定条件下，当氧化形和还原形的分析浓度均为1mol/L 或它们的浓度比为1时的实际电位。（2）它与标准电位的关系是： OX d d ox n αγαγφφRe Re 0'0log 059.0+=（3）因为条件电位考虑了离了强度、副反应及酸度等外界因素的影响，应用条件电位比标准电位能更正确的说明氧化还原电对的实际氧化还原能力，正确地判断氧化还原反应的方向、次序和反应完成的成度 。2．为什么说两个电对的电位差大于0.4V ，反应能定量地进行完全？答：因为对滴定反应一般要求完成程度达99.9％以上， 。 ，反应能定量进行完全的条件电位差大于因此，一般认为两电对型的反应：对型的反应：对又因：则V V mn n m m n V m n K n K 4.035.0059.0) (31035600591log 059.010'02'01'02'01''02'016'<+=-≠≠≈?=-===-≥φφφφφφ3．是否能定量进行完全的氧化还原反应都能用于滴定分析？为什么？ 答：能定量进行完全的氧化还原反应不一定都能用于滴定分析，因为用于滴定分析法的反应必须具备四个条件 （1）反应具有确定的计量关系。 （2）反应必须定量的进行完全，通常要求达到99.9%以上。 （3）反应速度要快。 （4）有比较简便、可靠的方法确定终点。 4．为什么氧化还原滴定中，可以用氧化剂和还原剂这两个电对的任一个电对的电位 计算滴定过程中溶液的电位？ 答：因为氧化还原滴定过程中，随着滴定剂的加入，溶液中氧化剂和还原剂的浓度逐渐变化，在任一平衡点时两电对的电位相等，所以可用任一个电对的电位计算滴定过程中溶液的电位。 5．氧化还原滴定中如何估计滴定突跃的电位范围？如何确定化学计量点的电位？滴 定曲线在计量点附近是否总是对称的？ 答：滴定突跃范围可用下式估计： 。 计量点附近是不对称的型的反应，滴定曲线在对计量点附近是对称的。型的反应，滴定曲线在对化学计量点的电位：’‘等m n m n n m m n n m ≠==++=?-→?+ 1059.03059.030201'01'02φφφφφ6．如何确定氧化还原指示剂的变色范围？如果指示剂的条件电位Φ0’=0.85V ，计算 它的变色范围。
第十二章氧化还原滴定法( 265 —286 ) 授课时数：6；课堂练习：2；讲评作业：1 重点与难点： 一、重点：滴定过程中电极电位的计算，特别是化学计量点、滴定突跃范围的计算及指示剂的选择 二、难点：滴定分析结果计算，找出被测物质与滴定剂间的计量比 §12—1 概述 以氧化还原为基础的滴定分析方法。与酸碱、配位滴定法相似，选择适当的氧化剂或还原剂，滴定试液中具有还原性或氧化性的待测组分，在滴定过程中，随着滴定剂的不断加入，溶液的氧化态、还原态浓度不断变化，使得溶液的氧化还原电位不断改变，在计量点附近，电位发生突变，选择适当的指示剂，指示终点；不同点：基于电子转移，不是离子、分子间的简单组合，牵涉电子层结构变化，如 MnO4- ——Mn2+，从负电荷含氧酸根到正电荷简单离子，结构发生了巨大变化，反应速度慢，反应机理复杂，除主反应外，有时伴有各种副反应，使反应物之间没有确定的计量关系；当得失电子数大于1 时，反应往往分步进行，使反应复杂化，因此，在进行氧化还原滴定时，除选择合适的滴定反应外，还需注意控制好反应条件 §12—2 氧化还原滴定 一、氧化还原滴定曲线 酸碱滴定曲线是研究pH 值的变化，配位滴定曲线是研究金属离子浓度的变化，氧化还原滴定曲线是研究电极电位的变化，随着滴定剂的加入，反应物和生成物浓度不断发生改变，有关电对的电位也随之变化，变化情况可用滴定曲线表示，曲线上每一个点的电位可通过实验测定，也可根据能斯特公式计算，如 0.1000mol/LCe(SO 4)2滴定20.00mL0.1000moL/LFeS04溶液，在Imol/LH z SQ介质中进行 ( 见课件) 1. 滴定开始至化学计量点前： 溶液存在两个电对：铁电对和铈电对 任一点达到平衡时，两电对的电位相等，原则上任选一电对均能计算，但由于四价铈的浓度不易求得，加入的四价铈几乎全部还原成三价铈，故采用铁电对来计算这个阶段的电位 2. 化学计量点： 计量点时四价铈和二价铁都定量地转变为三价铈和三价铁，三价铈和三价铁是知道的，但溶液中仅因平衡关系才存在几少量未反应的四价铈和二价铁，浓度不能直接知道，所以不能采用某一个电对来计算电极电位，应联立两电对的能斯特公式求得 对于n2 Ox1+n1 Red2= n2 Red1+n1 Ox2 反应物和相应的产物系数相同，用类似推导过程，可得通式n1、n2 和分别为两个半反应的电子转移数。 3. 化学计量点后： 计量点后二价铁几乎全被氧化为三价铁，二价铁浓度不易求得，而四价铈过量部分是已知的，采用铈电对求溶液的电位更为方便。 突越范围0.86 ——1.26V ，据此选择指示剂，指示剂电极电位落在或部分落在此范围之内。 突越范围：
第五章氧化还原滴定法 各章节练习2009-10-30 20:36:18 阅读724 评论0 字号：大中小 一、选择题 1.Fe3+/Fe2+电对的电极电位升高和（）因素无关。 （A）溶液离子强度的改变使Fe3+活度系数增加（B）温度升高 （C）催化剂的种类和浓度（D）Fe2+的浓度降低 2．二苯胺磺酸钠是K2Cr2O7滴定Fe2+的常用指示剂，它属于（） （A）自身指示剂（B）氧化还原指示剂 （C）特殊指示剂（D）其他指示剂 3．间接碘量法中加入淀粉指示剂的适宜时间是（）。 （A）滴定开始前（B）滴定开始后 （C）滴定至近终点时（D）滴定至红棕色褪尽至无色时 4．在间接碘量法中，若滴定开始前加入淀粉指示剂，测定结果将（） （A）偏低（B）偏高（C）无影响（D）无法确定 5．碘量法测Cu2+时，KI最主要的作用是（） （A）氧化剂（B）还原剂（C）配位剂（D）沉淀剂 6.在Sn2+、Fe3+的混合溶液中，欲使Sn2+氧化为Sn4+而Fe2+不被氧化，应选择的氧化剂是( )（）（A）KIO3( ) （B）H2O2( ) （C）HgCl2( ) （D）SO32-( ) 7.以K2Cr2O7法测定铁矿石中铁含量时，用0.02mol/L K2Cr2O7 滴定。设试样含铁以Fe2O3(其摩尔质量为150.7g/mol)计约为50%，则试样称取量应为( ) （A）0.1g左右（B）0.2g左右（C）1g左右（D）0.35g左右 8.（）是标定硫代硫酸钠标准溶液较为常用的基准物。 （A）升华碘（B）KIO3 （C）K2Cr2O7 （D）KBrO3 9．用草酸钠作基准物标定高锰酸钾标准溶液时，开始反应速度慢，稍后，反应速度明显加快，这是（）起催化作用。 （A）氢离子（B）MnO4－（C）Mn2+ （D）CO2 10. KMnO4滴定所需的介质是（） （A）硫酸（B）盐酸（C）磷酸（D）硝酸 11．在间接碘法测定中,下列操作正确的是( ) （A）边滴定边快速摇动 （B）加入过量KI,并在室温和避免阳光直射的条件下滴定 （C）在70-80℃恒温条件下滴定 （D）滴定一开始就加入淀粉指示剂 . 12．间接碘法要求在中性或弱酸性介质中进行测定,若酸度大高,将会( ) （A）反应不定量（B）I2 易挥发 （C）终点不明显（D）I- 被氧化,Na2S2O3 被分解 13．KMnO4法测石灰中Ca含量，先沉淀为CaC2O4，再经过滤、洗涤后溶于H2SO4中，最后用KMnO4滴定H2C2O4，Ca的基本单元为（） （A）Ca （B）（C）（D） 14．下列测定中，需要加热的有( ) （A）KMnO4溶液滴定H2O2 （B）KMnO4溶液滴定H2C2O4
第七章氧化还原滴定 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？ 答：标准电极电位E′是指在一定温度条件下（通常为25℃）半反应中各物质都处于标准状态，即离子、分子的浓度（严格讲应该是活度）都是1mol/l（或其比值为1）（如反应中有气体物质，则其分压等于1.013×105Pa，固体物质的活度为1）时相对于标准氢电极的电极电位。 电对的条件电极电位（E0f）是当半反应中氧化型和还原型的浓度都为1或浓度比为，并且溶液中其它组分的浓度都已确知时，该电对相对于标准氢电极电位（且校正了各种外界因素影响后的实际电极电位，它在条件不变时为一常数）。由上可知，显然条件电位是考虑了外界的各种影响，进行了校正。而标准电极电位则没有校正外界的各种外界的各种因素。 影响条件电位的外界因素有以下3个方面； （1）配位效应； （2）沉淀效应； （3）酸浓度。 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？ 答：一般讲，两电对的标准电位大于0.4V（K>106），这样的氧化还原反应，可以用于滴定分析。 实际上，当外界条件（例如介质浓度变化、酸度等）改变时，电对的标准电位是要改变的，因此，只要能创造一个适当的外界条件，使两电对的电极电位超过0.4V ，那么这样的氧化还原反应也能应用于滴定分析。但是并不是平衡常数大的氧化还原反应都能应用于氧化还原滴定中。因为有的反应K虽然很大，但反应速度太慢，亦不符合滴定分析的要求。 3.影响氧化还原反应速率的主要因素有哪些？ 答：影响氧化还原反应速度的主要因素有以下几个方面：1）反应物的浓度；2）温度；3）催化反应和诱导反应。 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？ 答：1）高锰酸钾法．2MnO4+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O. MnO2+H2C2O4+2H+==Mn2++2CO2+2H2O 2) 重铬酸甲法. Cr2O72-+14H++Fe2+===2Cr3++Fe3++7H2O CH3OH+Cr2O72-+8H+===CO2↑+2Cr3++6H2O 3)碘量法3I2+6HO-===IO3-+3H2O， 2S2O32-+I2===2I-+2H2O Cr2O72-+6I-+14H+===3I2+3Cr3++7H2O 5.应用于氧化还原滴定法的反应具备什么条件？ 答：应用于氧化还原滴定法的反应，必须具备以下几个主要条件： （1）反应平衡常数必须大于106，即△E>0.4V。 （2）反应迅速，且没有副反应发生，反应要完全，且有一定的计量关系。 （3）参加反应的物质必须具有氧化性和还原性或能与还原剂或氧化剂生成沉淀的物质。 （4）应有适当的指示剂确定终点。 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？ 答：氧化还原滴定曲线中突跃范围的长短和氧化剂与还原剂两电对的条件电位（或标准电位）相差的大小有关。电位差△E较大，突跃较长，一般讲，两个电对的条件电位或标准电位之差大于0.20V时，突跃范围才明显，才有可能进行滴定，△E值大于0.40V时，可选用氧化还原指示剂（当然也可以用电位法）指示滴定终点。 当氧化剂和还原剂两个半电池反应中，转移的电子数相等，即n1=n2时，则化学计量点的位