用Na2S2O3标准溶液滴定.pptx

第六章第六章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法氧化还原滴定的应用氧化还原滴定的应用原理原理注意要点注意要点应用范围应用范围高锰酸钾法高锰酸钾法 重铬酸钾法重铬酸钾法碘量法碘量法其他方法其他方法重铬酸钾法概述概述 K2Cr2O7在酸性条件下与还原剂作用：在酸性条件下与还原剂作用：Cr2O72-+14H+6e=2Cr3+7H2O =1.33 V(1)氧化能力比氧化能力比KMnO4稍弱，仍属强氧化剂；稍弱，仍属强氧化剂；(2)应用范围比应用范围比KMnO4 法窄；法窄；(3)此法只能在此法只能在酸性酸性条件下使用；条件下使用；(4)易提纯，易提纯，稳定稳定。作为基准试剂直接配置。作为基准试剂直接配置标准溶液。标准溶液。K2Cr2O7有毒，要建立环保意识。有毒，要建立环保意识。重铬酸钾法应用示例1.铁的测定铁的测定 6Fe2+Cr2O72-+14H+=6Fe3+2Cr3+H2O无无汞汞定定铁铁法法步步骤骤：试试样样热热HCl溶溶解解SnCl2还还原原大大量量Fe3+钨钨酸酸钠钠(指指示示剂剂)TiCl3(过过量量)还还原原剩剩余余少少量量Fe3+过过量量TiCl3使使钨钨酸酸钠钠变变为为钨钨蓝蓝用用K2Cr2O7使使钨钨蓝蓝退退色色加加水水加加入入H2SO4+H3PO4混混酸酸加加二二苯苯胺胺磺磺酸酸钠钠(滴滴定定指指示示剂剂)用用K2Cr2O7标准溶液滴定标准溶液滴定终点终点(绿色绿色紫色紫色)特点：(1)可可在在盐盐酸酸介介质质中中反反应应,不不会会氧氧化化Cl-而而发发生生误误差差（重重铬铬酸酸钾钾的的电极电位与氯的相近）电极电位与氯的相近）。(2)虽虽然然Cr2O72-为为橙橙黄黄色色，Cr3+为为绿绿色色，但但K2Cr2O7的的颜颜色色较较浅浅，不不能能用用作作自自身身指指示示剂剂，需需要要采采用用氧氧化化还还原原指指示示剂剂(二二苯苯胺胺磺磺酸酸钠钠。终点时溶液由绿色终点时溶液由绿色(Cr3+的颜色的颜色)突变为紫色或紫蓝色突变为紫色或紫蓝色)。二苯胺磺酸钠变色时的二苯胺磺酸钠变色时的 In =0.84 V。Fe3+/Fe2+=0.68 V，滴定至滴定至99.9%时的电极电位为：时的电极电位为：=Fe3+/Fe2+0.059 lg(cFe()/cFe()=0.68 V+0.059 V(99.9/0.1)=0.86 V 滴定终点将过早到达。如何解决？滴定终点将过早到达。如何解决？加入H3PO4的主要作用：(1)Fe3+生成无色生成无色Fe(HPO4)2-，使终点容易观察；，使终点容易观察；(2)降低铁电对电位降低铁电对电位,使指示剂变色点电位更接近等当点电位。使指示剂变色点电位更接近等当点电位。例：在例：在 1 mol L-1 HCl 与与 0.25 mol L-1 H3PO4 溶液中溶液中 Fe3+/Fe2+=0.51 V 此时，滴定至此时，滴定至99.9%时的电极电位为：时的电极电位为：=Fe3+/Fe2+0.059 lg(cFe()/cFe()=0.51V+0.059 V(99.9/0.1)=0.69V 重铬酸钾法测定铁是测定矿石中全铁量的标准方法。重铬酸钾法测定铁是测定矿石中全铁量的标准方法。在在酸酸性性介介质质中中以以 K2Cr2O7为为氧氧化化剂剂，测测定定水水样样中中化化学学耗耗氧氧量量的方法记作的方法记作 CODCr。(见见GB11914-1989)测定方法：在水样中加入过量测定方法：在水样中加入过量K2Cr2O7溶液，加热回流使溶液，加热回流使有机物氧化成有机物氧化成CO2，过量过量K2Cr2O7用用FeSO4标准溶液返滴定，用标准溶液返滴定，用亚铁灵指示滴定终点。亚铁灵指示滴定终点。本方法在银盐催化剂存在下，直链烃有本方法在银盐催化剂存在下，直链烃有8595%被氧化，被氧化，芳烃不起作用，因此所得结果不够严格。芳烃不起作用，因此所得结果不够严格。2.水样中化学耗氧量(COD)的测定碘 量 法概述概述 1.碘量法的特点碘量法的特点 碘量法是基于碘量法是基于 I2氧化性及氧化性及 I的还原性的分析法。的还原性的分析法。I3-+2e=3I-，I2/I-0.534 V 用用 I2标准溶液直接滴定还原剂的方法是标准溶液直接滴定还原剂的方法是直接碘法直接碘法；利用利用 I-与强氧化剂作用生成定量的与强氧化剂作用生成定量的 I2,再用还原剂标再用还原剂标准溶液与准溶液与 I2反应反应,测定氧化剂的方法称为测定氧化剂的方法称为间接碘法间接碘法(亦称亦称碘量法碘量法)。2.碘量法(间接碘法)的基本反应 I3-+2e=3I-I2+2S2O2-=S4O62-+2 I-反应在反应在中性或弱酸性中性或弱酸性中进行，中进行，pH过高过高，I2会发生岐化反应：会发生岐化反应：3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O 在在强强酸酸性性溶溶液液中中，Na2S2O3会会发发生生分分解解，I-容容易易被氧化。通常被氧化。通常 pH 9。3.碘量法的主要误差来源(1)I2易挥发易挥发;(2)I-在酸性条件下容易被空气所氧化。在酸性条件下容易被空气所氧化。措措施施：加加入入过过量量 KI，生生成成 I3-络络离离子子；氧氧化化析析出出的的 I2 立立即即滴定；避免光照；控制溶液的酸度。滴定；避免光照；控制溶液的酸度。碘法中常用碘法中常用淀粉淀粉作为专属作为专属指示剂指示剂；该反应的灵敏度为该反应的灵敏度为I2=0.5110-5 molL-1；无无 I-时时，反应的灵敏度降低。，反应的灵敏度降低。反应的灵敏度还随溶液温度升高而降低反应的灵敏度还随溶液温度升高而降低(501/10)。4.Na2S2O3标准溶液的配制与标定 含含结结晶晶水水的的Na2S2O35H2O容容易易风风化化潮潮解解，且且含含少少量量杂杂质，质，不能直接配制标准溶液。不能直接配制标准溶液。Na2S2O3化化学学稳稳定定性性差差，能能被被溶溶解解O2、CO2和和微微生生物物所所分分解解析析出出硫硫。因因此此配配制制Na2S2O3标标准准溶溶液液时时应应采采用用新新煮煮沸沸(除除氧、杀菌氧、杀菌)并冷却的蒸馏水并冷却的蒸馏水。加加入入少少量量Na2CO3使使溶溶液液呈呈弱弱碱碱性性(抑抑制制细细菌菌生生长长)，溶溶液保存在棕色瓶中，液保存在棕色瓶中，置于暗处放置置于暗处放置812天后标定。天后标定。标标定定Na2S2O3 所所用用基基准准物物有有K2Cr2O7，KIO3等等。采采用用间间接接碘碘法法标标定定。在在酸酸性性溶溶液液中中使使K2Cr2O7与与KI反反应应,以以淀淀粉粉为为指指示示剂剂,用用Na2S2O3 溶液滴定。溶液滴定。淀粉指示剂应在近终点时加入淀粉指示剂应在近终点时加入，否则吸留，否则吸留I2使终点拖后。使终点拖后。滴定终点后，如经过五分钟以上溶液变兰，属于正常，如滴定终点后，如经过五分钟以上溶液变兰，属于正常，如溶液迅速变兰溶液迅速变兰,说明反应不完全说明反应不完全,遇到这种情况应重新标定。遇到这种情况应重新标定。Na2S2O3溶液的标定反应及计算溶液的标定反应及计算碘量法应用示例1.硫化钠总还原能力的测定硫化钠总还原能力的测定在弱酸性溶液中，在弱酸性溶液中，I2能氧化能氧化 H2S：H2S +I2 =S+2H+2I-测测定定过过程程：用用移移液液管管加加硫硫化化钠钠试试液液于于过过量量酸酸性性碘碘溶溶液液中中，反应完毕后，再用反应完毕后，再用 Na2S2O3 标准溶液标准溶液回滴多余的碘回滴多余的碘。硫硫化化钠钠中中常常含含有有 Na2SO3及及 Na2S2O3等等还还原原性性物物质质，测测定定的的是硫化钠的总还原能力。是硫化钠的总还原能力。含含硫硫物物、有有机机硫硫化化物物等等，使使其其转转化化为为 H2S，用用锌锌盐盐的的氨氨溶溶液吸收反应时生成的液吸收反应时生成的H2S，然后用碘量法测定其中的含硫量。然后用碘量法测定其中的含硫量。2.硫酸铜中铜的测定b.可可逆逆反反应应，应应加加入入过过量量 KI。CuI 沉沉淀淀表表面面吸吸附附 I2导导致致结结果果偏偏低低，加加入入 KSCN 使使 CuI 转转化化成成溶溶解解度度更更小小的的 CuSCN 可可减减小小对对 I2 的的吸吸附附，KSCN 应应在在近近终终点点时时加加入入,否否则则 SCN-也也会会还还原原 I2,使使结结果果偏偏低。低。C.防止防止Fe3+对测定的影响对测定的影响(加入加入NH4HF)a.反应必须在反应必须在pH3.54的弱酸的弱酸性溶液中进行，以防止性溶液中进行，以防止 Cu 2+的水的水解及解及I2的歧化。酸化时常用的歧化。酸化时常用H2SO4或或HAc，不易用不易用HCl和和HNO33.漂白粉中有效氯的测定 漂漂白白粉粉的的主主要要成成分分：CaCl(OCl)，其其他他还还有有CaCl2、Ca(ClO3)2 及及 CaO 等等。漂漂白白粉粉的的质质量量以以有有效效氯氯(能能释释放放出出来来的的氯氯量量，酸酸性性条件下释放出氯气条件下释放出氯气具有漂白作用具有漂白作用)来衡量，用来衡量，用Cl的质量分数表示的质量分数表示Ca(ClO)Cl+2H+Ca2+Cl2+H2O 有有效效氯氯：使使试试样样溶溶于于稀稀 H2SO4 溶溶液液中中，加加过过量量 KI，反反应应生生成的成的 I2，用用 Na2S2O3 标准溶液滴定，反应为标准溶液滴定，反应为:ClO-+2I-+2H+=I2 +Cl-+H2O ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O ClO3-+6I-+6H+=3I2 +Cl-+3H2O 故以上过程可以用以下反应方程表示：故以上过程可以用以下反应方程表示：ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O Cl2+2I-I2+2Cl-I2+2S2O32-2I-+S4O62-则溶液中有效氯的含量：则溶液中有效氯的含量：漂白粉常用化学式漂白粉常用化学式Ca(ClO)Cl简单表示简单表示4.有机物的测定(1)直接碘法直接碘法 可可用用直直接接碘碘量量法法进进行行测测定定。例例如如抗抗 坏坏血血酸酸、巯巯基基乙乙酸酸、四四乙基铅及安乃近药物等。乙基铅及安乃近药物等。例例：抗抗坏坏血血酸酸分分子子中中的的烯烯醇醇基基具具有有较较强强的的还还原原性性，能能被被I2定定量氧化成二酮基：量氧化成二酮基：C6H8O6 +I2 =C6H6O6 +2HI 用直接碘量法可滴定抗坏血酸。用直接碘量法可滴定抗坏血酸。(见国家标准见国家标准GB15347-94)GB15347-94)(2)间接碘法例例：在在葡葡萄萄糖糖的的碱碱性性试试液液中中，加加入入一一定定量量过过量量的的 I2标标准准溶溶液液，被被 I2氧化后的反应为：氧化后的反应为：I2 +2OH-=IO-+I-+H2O CH2OH(CHOH)4CHO+IO-+OH-=CH2OH(CHOH)4COO-+I-+H2O碱液中剩余的碱液中剩余的IO-，歧化为歧化为IO3-及及I-：3IO-=IO3-+2I-溶液酸化后又析出溶液酸化后又析出 I2 IO-3+5I-+6H+=3I2 +3H2O最后以最后以Na2S2O3标准溶液滴定析出的标准溶液滴定析出的 I2。I2+2OH-IO-+I-+H2O C6H12O6+IO-+OH-C6H12O7-+I-+H2O 3IO-IO3-+2I-IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O总碘量总碘量余碘量余碘量5.费休法测定微量水分 基本原理：基本原理：I2氧化氧化 SO2时需定量水参加时需定量水参加C5H5NI2+C5H5NSO2+C5H5N+H2O+CH3OH =2C5H5NHI+C5H5NHOSO2 OCH3 弗休试剂弗休试剂:I2、SO2、C5H5N 和和 CH3OH 混合溶液。混合溶液。微微库库仑仑滴滴定定法法：电电解解产产生生 I2与与 H2O反反应应，由由消消耗耗的的电电量量计计算算水的含量。水的含量。可逆反应可逆反应:(1)加吡啶，与加吡啶，与 HI 化合，使反应定量完成；化合，使反应定量完成；(2)加甲醇可以防止副反应的发生。总的反应式为：加甲醇可以防止副反应的发生。总的反应式为：SO2 +I2 +2H2O H2SO4+2HIThank you