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第 29 、 30 课时

第 29 、 30 课时. 教学要求. 教学内容. 教学难点. 教学重点. 课后作业. 第 29,30 学时 教学内容. §6 － 9 其他氧化还原滴定法. titrimetric analysis. §6 － 10 氧化还原滴定结果的计算. 教学要求. 掌握氧化还原滴定结果的计算和应用. 教学重点及难点. 教学重点：. 氧化还原滴定结果的应用. 教学难点 ：. 氧化还原滴定结果的应用. §6.9 其他氧化还原滴定法. 6.9.1 硫酸铈法 ( Cerium Sulphate )

stefan
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第 29 、 30 课时

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Presentation Transcript

  1. 第29、30课时 教学要求 教学内容 教学难点 教学重点 课后作业

  2. 第29,30学时教学内容 §6－9其他氧化还原滴定法 titrimetric analysis §6－10氧化还原滴定结果的计算

  3. 教学要求 掌握氧化还原滴定结果的计算和应用

  4. 教学重点及难点 教学重点： 氧化还原滴定结果的应用 教学难点 ： 氧化还原滴定结果的应用

  5. §6.9其他氧化还原滴定法 6.9.1 硫酸铈法(Cerium Sulphate) (1) 硫酸高铈 Ce(SO4)2 为强氧化剂，需在酸度较高的溶液中使用( Ce4+易水解)； (2) Ce4+/Ce3+电对的电极电位决定于酸浓度和阴离子的种类。在 HClO4 中 Ce4+ 不形成配合物，在其他酸中 Ce4+ 都可能与相应的阴离子如Cl-和SO42-等形成配合物； (3) 在 H2SO4 介质中，Ce(SO4)2 的条件电极电位介于 KMnO4 与 K2Cr2O7 之间；

  6. 硫酸铈法的特点： (1) 反应简单，无诱导反应： Ce4+ + e- = Ce3+ (2) 能在较大浓度的盐酸中滴定还原剂； (3) Ce(SO4)2·2(NH4)2SO4·2H2O 可用直接配制标准溶液； (4) 在酸度较低时，磷酸有干扰，生成磷酸高铈沉淀。 (5) Ce(SO4)2溶液呈橙黄色, Ce3+无色, 可用它自身作指示剂，但灵敏度不高。在热溶液中滴定时终点变色较明显。如用邻二氮杂菲-亚铁作指示剂，则终点时变色敏锐，效果更好。

  7. 6.9.2溴酸钾法(Potassium bromate) KBrO3为强氧化剂(酸性溶液)， 其半电池反应式为： BrO3- + 12H+ + 10e = Br2 + 6H2O BrO3-/Br2= +1.44 V KBrO3本身和还原剂的反应进行得很慢。 在KBrO3标准溶液中加入过量 KBr，当溶液酸化时，BrO-3即氧化Br-而析出游离溴： BrO3- + 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O 游离Br2能氧化还原性物质。 Br2 + 2e = 2Br-Br2/ Br-= +1.08 V 溴酸钾可用直接法配制准确浓度的标准溶液。

  8. 溴酸钾法应用： (1) 直接测定一些能与KBrO3迅速反应的物质 例：矿石中锑的测定，溶解，使Sb(Ⅴ)→Sb(Ⅲ)，HCl溶液中用KBrO3标准溶液滴定，甲基橙指示剂褪色，即为终点。 3Sb3+ + BrO-3 + 6H+ = 3Sb5+ + Br- + 3H2O 还可用来直接测定As(Ⅲ)、Sn(Ⅱ)、Tl(Ⅰ)等。 (2) 间接溴酸钾法 与碘量法配合使用，即用过量的KBrO3标准溶液与待测物质作用，过量的KBrO3在酸性溶液中与KI作用，析出游离I2，再用Na2S2O3标准溶液滴定之。

  9. 酸分解 AgNO3 催化剂 Na3AsO3-NaNO2 混合溶液滴定 试样 Mn2+ MnO4- (NH4)2S2O8 6.9.3 亚砷酸钠-亚硝酸钠法(Sodium arsenite-Sodium nitrate) 使用 Na3AsO3-NaNO2 混合溶液进行滴定，可应用于普通钢和低合金钢中锰的测定。 2 MnO4 - + 5AsO33- + 6H+ = 2Mn2+ + 5AsO43- + 3H2O 2 MnO4 - + 5NO2- + 6H+ = 2Mn2+ + 5NO3- + 3H2O NO2-使 MnO4 - 定量地还原为 Mn2+, AsO33-加速反应。

  10. §6.10氧化还原滴定结果的计算 例1：用 25.00 mL KMnO4溶液恰能氧化一定量的KHC2O4·H2O,而同量 KHC2O4·H2O又恰能被 20.00 mL 0.2000 mol·L-1 KOH溶液中和，求KMnO4溶液的浓度。 解： 2MnO4 - + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O n KMnO4 = ( 2 / 5) n C2O42- ( c ·V )KMnO4 = ( 2 / 5) · (m / M )KHC2O4·H2O mKHC2O4·H2O = ( c ·V )KHC2O4·H2O ·( 5MKHC2O4·H2O / 2)

  11. 在酸碱反应中: n KOH = nHC2O4- (c ·V )KOH = ( m / M ) KHC2O4·H2O mKHC2O4·H2O = cKOH · V KOH · MKHC2O4·H2O 已知两次作用的KHC2O4·H2O的量相同，而VKMnO4 = 25.00 mL VKOH = 20.00 mL，c KOH = 0.2000 mol·L-1 故 (c ·V )KMnO4× ( 5 / 2) · ( MKHC2O4·H2O / 1000) = c KOH ·VKOH·(MKHC2O4·H2O /1000) 即 c KMnO4× 25.00 mL× (5 / 2000) = 0.2000 mol ·L-1× 20.00 mL×( 1 / 1000) cKMnO4 = 0.06400 mol ·L-1

  12. 1 IO3- 3 I2- 6S2O32- 例2: 以 KIO3为基准物采用间接碘量法标定 0.1000 mol·L-1 Na2S2O3 溶液的浓度。若滴定时，欲将消耗的 Na2S2O3 溶液的体积控制在 25 mL左右 ，问应当称取 KIO3 多少克? 解：反应式为: IO3- + 5I - + 6H+ = 3I2 + 3H2O I2 + 2S2O32- = 2I - + S4O62-

  13. 因此: n IO3- = (1/6) nS2O32- nNa2S2O3 = (c ·V )Na2S2O3 nKIO3 = (1 / 6)nNa2S2O3 = (1/6)(c ·V )Na2S2O3 = (1 / 6)×0.1000 mol ·L-1×25×10-3L = 0.000417 mol 应称取KIO3的量为: mKIO3 = (n ·M )KIO3 = 0.000417 × 214.0 = 0.0892 g

  14. 例3: 0.1000 g工业甲醇，在 H2SO4 溶液中与 25.00 mL 0.01667 mol · L-1 K2Cr2O7 溶液作用。反应完成后，以邻苯氨基苯甲酸作指示剂, 0.1000 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2 溶液滴定剩余的 K2Cr2O7 , 用去 10.00 mL。 求试样中甲醇的质量分数。 解：H2SO4介质中,甲醇被过量的 K2Cr2O7氧化成CO2和H2O： CH3OH + Cr2O72- + 8H+ = CO2↑ + 2Cr3+ + 6H2O 过量的 K2Cr2O7，以Fe2+溶液滴定，其反应如下： Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14H + = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

  15. 1 CH3OH 1 Cr2O72- 6 Fe2+ 与 CH3OH 作用的 K2Cr2O7 的物质的量应为加入的 K2Cr2O7 的总物质的量减去与 Fe2+作用的 K2Cr2O7 的物质的量。 由反应可知： 因此: nCH3OH = n Cr2O72- nCr2O72- = (1/6) nFe2+ wCH3OH = ( (c ·V )K2Cr2O7 - (1/6)(c ·V )Fe2+ ) ×10-3 · MCH3OH / m试样 = ((25.00×0.01667-(1/6)×0.1000×10.00) ×10-3×32.04 /0.1000 )×100% = 8.01%

  16. 课后作业 习题（P172－175） 第12、15、17、21、23题

  17. 本节课程到此已全部结束！ 谢谢！

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