化學(xué)第五章 氧化還原反應(yīng)與氧化原滴定法

《化學(xué)第五章 氧化還原反應(yīng)與氧化原滴定法》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《化學(xué)第五章 氧化還原反應(yīng)與氧化原滴定法（75頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年9月11日10時(shí)41分1第五章第五章 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法與氧化還原滴定法2022年9月11日10時(shí)41分2n要求：要求：n氧化還原反應(yīng)方程式的配平氧化還原反應(yīng)方程式的配平n掌握電極電位公式及其計(jì)算掌握電極電位公式及其計(jì)算n化學(xué)計(jì)量點(diǎn)電位的計(jì)算公式化學(xué)計(jì)量點(diǎn)電位的計(jì)算公式n影響氧化還原滴定突躍范圍的因素影響氧化還原滴定突躍范圍的因素n氧化還原指示劑的理論變色點(diǎn)和變色范圍。氧化還原指示劑的理論變色點(diǎn)和變色范圍。2022年9月11日10時(shí)41分31.1.氧化數(shù)的引入：氧化數(shù)的引入：1 氧化還原反應(yīng)的基本概念氧化還原反應(yīng)的基本概念1970年年,國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)國(guó)

2、際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)對(duì)氧對(duì)氧化數(shù)定義如下化數(shù)定義如下:氧化數(shù)（化合價(jià)）的概念氧化數(shù)（化合價(jià)）的概念:氧化數(shù)是指某元素一個(gè)原子的荷電數(shù)。這種氧化數(shù)是指某元素一個(gè)原子的荷電數(shù)。這種荷電數(shù)由假設(shè)把每個(gè)化學(xué)鍵中的電子對(duì)指定給荷電數(shù)由假設(shè)把每個(gè)化學(xué)鍵中的電子對(duì)指定給電負(fù)性更大的原子而求得。電負(fù)性更大的原子而求得。2022年9月11日10時(shí)41分42 2、氧化數(shù)的計(jì)算規(guī)則：、氧化數(shù)的計(jì)算規(guī)則：(1)(1)單質(zhì)中電子對(duì)不發(fā)生偏移，故其氧化數(shù)為零。單質(zhì)中電子對(duì)不發(fā)生偏移，故其氧化數(shù)為零。Na Cu H2 Cl2 N2 O2 H2(2)(2)對(duì)于電中性化合物，其中所有元素的氧化數(shù)之對(duì)于電中性化合

3、物，其中所有元素的氧化數(shù)之和為零；和為零；(3)(3)對(duì)于離子，所有元素的氧化數(shù)之和為離子所對(duì)于離子，所有元素的氧化數(shù)之和為離子所帶的電荷數(shù)。帶的電荷數(shù)。(該離子可以是離子型化合物中的離該離子可以是離子型化合物中的離子團(tuán)或配離子子團(tuán)或配離子)(4)(4)堿金屬的氧化數(shù)都為堿金屬的氧化數(shù)都為1 1；堿土金屬的氧化數(shù)；堿土金屬的氧化數(shù)都為都為2 2。2022年9月11日10時(shí)41分5(5)在化合物中，氟的氧化數(shù)為在化合物中，氟的氧化數(shù)為1,如如HF,NaF,KF；氫的氧化數(shù)一般為氫的氧化數(shù)一般為1,如如HCl,H2O,H2SO4。但在離子型氫化物中，其氧化數(shù)為但在離子型氫化物中，其氧化數(shù)為1，如如

4、NaH；KH.氧的氧化數(shù)一般為氧的氧化數(shù)一般為2。如如:NaO,CaO,SiO2,Fe2O3.但在過(guò)氧化物中為但在過(guò)氧化物中為1，如：，如：H2O2,Na2O2.在超氧化物中為在超氧化物中為-1/2。如：如：KO2在在OF2中為中為+2(6)由于氧化數(shù)體現(xiàn)的是元素的原子相互結(jié)合時(shí)電子對(duì)的得由于氧化數(shù)體現(xiàn)的是元素的原子相互結(jié)合時(shí)電子對(duì)的得失或偏移程度，所以氧化數(shù)可以是分?jǐn)?shù)或小數(shù)。失或偏移程度，所以氧化數(shù)可以是分?jǐn)?shù)或小數(shù)。2022年9月11日10時(shí)41分6 例例1 1：試計(jì)算試計(jì)算 與與 中硫的氧化數(shù)各為多少？中硫的氧化數(shù)各為多少？232OS264OS解：解：232OS設(shè)設(shè)S的氧化數(shù)為的氧化數(shù)為x

5、，則，則:2x+3(-2)=-2，x=+2，即即S的氧化數(shù)為的氧化數(shù)為2；264OS設(shè)設(shè)S的氧化數(shù)為的氧化數(shù)為x，則，則4x+6(-2)=-2，x=2.5即即S的氧化數(shù)為的氧化數(shù)為2.5.2022年9月11日10時(shí)41分7一、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)一、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)氧化還原反應(yīng)：氧化還原反應(yīng)：物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中有電子得失或電子物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中有電子得失或電子對(duì)發(fā)生偏移的反應(yīng)稱(chēng)為氧化還原反應(yīng)。對(duì)發(fā)生偏移的反應(yīng)稱(chēng)為氧化還原反應(yīng)。例如：鋅與銅離子作用，例如：鋅與銅離子作用，Zn +Cu2+=Zn2+Cu 氧化劑：氧化劑：得到電子的物質(zhì)叫做氧化劑，它本身被還原。得到電子的物質(zhì)叫做氧化劑，它本身被還原。氧

6、化：氧化：在氧化還原反應(yīng)中，物質(zhì)失去電子或化合價(jià)在氧化還原反應(yīng)中，物質(zhì)失去電子或化合價(jià) 升高的過(guò)程叫做氧化；升高的過(guò)程叫做氧化；還原：還原：物質(zhì)得到電子或化合價(jià)降低的過(guò)程叫做還原。物質(zhì)得到電子或化合價(jià)降低的過(guò)程叫做還原。還原劑：還原劑：失去電子的物質(zhì)叫做還原劑，它本身被氧化；失去電子的物質(zhì)叫做還原劑，它本身被氧化；2022年9月11日10時(shí)41分8氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)：是氧化劑和還原劑之間電子的得失或電子對(duì)的偏移。是氧化劑和還原劑之間電子的得失或電子對(duì)的偏移。是兩個(gè)電對(duì)共同作用的結(jié)果。是兩個(gè)電對(duì)共同作用的結(jié)果。自氧化還原反應(yīng)：自氧化還原反應(yīng)：氧化數(shù)的升高和降低都發(fā)生在同一個(gè)化

7、合物氧化數(shù)的升高和降低都發(fā)生在同一個(gè)化合物中，這種氧化還原反應(yīng)叫自氧化還原反應(yīng)。中，這種氧化還原反應(yīng)叫自氧化還原反應(yīng)。例例:2KClO3=2KCl+3O2歧化反應(yīng)歧化反應(yīng)：某一化合物中的某元素既是氧化劑，又是還原劑。某一化合物中的某元素既是氧化劑，又是還原劑。例：例：Cl2+H2O=HClO+HCl2022年9月11日10時(shí)41分9Sn2FeSn2Fe2+3+4+2+(氧化態(tài))(還原態(tài))(氧化態(tài))(還原態(tài))-2e+1e x 2氧化數(shù)升高氧化數(shù)降低被氧化被氧化被還原被還原作還原劑作還原劑作氧化劑作氧化劑2022年9月11日10時(shí)41分10三、氧化還原電對(duì)三、氧化還原電對(duì)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還

8、原反應(yīng)氧化還原電對(duì)氧化還原電對(duì):在半反應(yīng)中，同一元素的兩個(gè)不同氧化數(shù)的在半反應(yīng)中，同一元素的兩個(gè)不同氧化數(shù)的 物種組成電對(duì)。物種組成電對(duì)。氧化態(tài)氧化態(tài)/還原態(tài)還原態(tài)Fe3+/Fe2+Sn4+/Sn2+半反應(yīng)通式半反應(yīng)通式O +ne =R氧化態(tài)氧化態(tài)還原態(tài)還原態(tài)Fe3+e =Fe2+Sn2+-2e=Sn4+2022年9月11日10時(shí)41分11討論：討論：1、氧化還原電對(duì)在反應(yīng)過(guò)程中，氧化還原電對(duì)在反應(yīng)過(guò)程中，如果氧化態(tài)的氧化如果氧化態(tài)的氧化能力越強(qiáng)，則其共軛的還原態(tài)還原能力越弱。能力越強(qiáng)，則其共軛的還原態(tài)還原能力越弱。同理，同理，還原態(tài)的還原能力越強(qiáng)，則其共軛氧化態(tài)的氧化能力還原態(tài)的還原能力越強(qiáng)

9、，則其共軛氧化態(tài)的氧化能力越弱。越弱。例如：例如：MnO4-/Mn2+Sn4+/Sn2+2、氧化還原反應(yīng)是兩個(gè)氧化還原電對(duì)共同作用的結(jié)氧化還原反應(yīng)是兩個(gè)氧化還原電對(duì)共同作用的結(jié)果，果，在氧化還原反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)一般按較強(qiáng)的氧在氧化還原反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)一般按較強(qiáng)的氧化劑和較強(qiáng)的還原則相互作用的方向進(jìn)行。化劑和較強(qiáng)的還原則相互作用的方向進(jìn)行。3、知道氧化還原半反應(yīng)，就能寫(xiě)出氧化還原反應(yīng)。、知道氧化還原半反應(yīng)，就能寫(xiě)出氧化還原反應(yīng)。2022年9月11日10時(shí)41分12一、一、氧化數(shù)法氧化數(shù)法 原則：原則：反應(yīng)中氧化劑元素氧化數(shù)降低值等于還原劑元反應(yīng)中氧化劑元素氧化數(shù)降低值等于還原劑元素氧化數(shù)增加值，

10、或得失電子的總數(shù)相等。素氧化數(shù)增加值，或得失電子的總數(shù)相等。2 2 氧化還原反應(yīng)方程式的配平氧化還原反應(yīng)方程式的配平步驟：步驟：1 1、寫(xiě)出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，同時(shí)標(biāo)出氧化劑、寫(xiě)出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，同時(shí)標(biāo)出氧化劑原子和還原劑原子在反應(yīng)前后氧化數(shù)的改變值。原子和還原劑原子在反應(yīng)前后氧化數(shù)的改變值。2 2、根據(jù)氧化劑氧化數(shù)減少的總值和還原劑氧化數(shù)增、根據(jù)氧化劑氧化數(shù)減少的總值和還原劑氧化數(shù)增加的總值必須相等的原則，按照最小公倍數(shù)的原則對(duì)加的總值必須相等的原則，按照最小公倍數(shù)的原則對(duì)各氧化數(shù)的變化值乘以相應(yīng)的系數(shù)，使氧化數(shù)降低值各氧化數(shù)的變化值乘以相應(yīng)的系數(shù)，使氧化數(shù)降低值和升高值相等。和

11、升高值相等。3 3、將找出的系數(shù)分別乘在氧化劑和還原劑的分子式、將找出的系數(shù)分別乘在氧化劑和還原劑的分子式前面。前面。2022年9月11日10時(shí)41分134 4、檢查反應(yīng)方程式兩邊的氫原子數(shù)目，找出參加反應(yīng)、檢查反應(yīng)方程式兩邊的氫原子數(shù)目，找出參加反應(yīng)的水分子數(shù)。如果反應(yīng)方程式兩邊的氧原子數(shù)相等，的水分子數(shù)。如果反應(yīng)方程式兩邊的氧原子數(shù)相等，即證明反應(yīng)方程式已配平。即證明反應(yīng)方程式已配平。例例4 4、碘和硫代硫酸鈉溶液作用，生成碘化鈉和連四、碘和硫代硫酸鈉溶液作用，生成碘化鈉和連四 硫酸鈉。硫酸鈉。解：解：-2e-2+2e223246I2I2Na S ONa S O 1=21=2I2 +2Na

12、2S2O3=2NaI+Na2S4O62022年9月11日10時(shí)41分14例例5、亞硝酸和尿素亞硝酸和尿素CO(NH2)2的作用，生成氮和二的作用，生成氮和二 氧化碳。氧化碳。解：解：-3e22+2 3e222HNONCO(NH)N 2=61=6 2HNO2+CO(NH2)2=2N2+CO2+3H2O2HNO2+CO(NH2)2=2N2+CO22022年9月11日10時(shí)41分15一一、離子離子-電子法電子法原則：原則：是將反應(yīng)式改寫(xiě)為半反應(yīng)式，先將半反應(yīng)式是將反應(yīng)式改寫(xiě)為半反應(yīng)式，先將半反應(yīng)式配平，然后將這些半反應(yīng)式加合起來(lái)，消去其中的配平，然后將這些半反應(yīng)式加合起來(lái)，消去其中的電子而完成。電子

13、而完成。步驟：步驟：1、寫(xiě)出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式、寫(xiě)出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式2、分別列出兩個(gè)電對(duì)的半反應(yīng)式、分別列出兩個(gè)電對(duì)的半反應(yīng)式3、調(diào)整計(jì)量系數(shù)，并加一定數(shù)目的電子，使半反、調(diào)整計(jì)量系數(shù)，并加一定數(shù)目的電子，使半反應(yīng)應(yīng)兩邊的電荷數(shù)和原子數(shù)相等。兩邊的電荷數(shù)和原子數(shù)相等。2022年9月11日10時(shí)41分165 5、將兩個(gè)半反應(yīng)式相加，即得配平了的離子反應(yīng)、將兩個(gè)半反應(yīng)式相加，即得配平了的離子反應(yīng)方程式，最后核對(duì)一下反應(yīng)式兩邊的電荷數(shù)和原子方程式，最后核對(duì)一下反應(yīng)式兩邊的電荷數(shù)和原子數(shù)是否相等。數(shù)是否相等。4 4、根據(jù)氧化劑得到的電子總數(shù)和還原劑失去的電、根據(jù)氧化劑得到的電子總數(shù)和還原劑失

14、去的電子總數(shù)相等的原則求出氧化劑和還原劑及其生成子總數(shù)相等的原則求出氧化劑和還原劑及其生成物化學(xué)式前面的系數(shù)。物化學(xué)式前面的系數(shù)。Cu +HNO3 Cu(NO3)2+NO 例例1：銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮：銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮。解：氧化劑的電對(duì)為解：氧化劑的電對(duì)為 ，還原劑的電對(duì)為還原劑的電對(duì)為 ，NONO3CuCu22022年9月11日10時(shí)41分17兩個(gè)半反應(yīng)分別為：兩個(gè)半反應(yīng)分別為：）1（O2HNO3e4HNO23）2（2eCuCu2（1）式2（2）式3得：2NO3-+8H+6e =2NO+4H2O +)3Cu =3Cu2+6e 3Cu+2 NO3-+8H+=3C

15、u2+2NO+4H2O2022年9月11日10時(shí)41分18 例例2：在酸性溶液中，高錳酸鉀與草酸反應(yīng)生成二價(jià)錳離子和在酸性溶液中，高錳酸鉀與草酸反應(yīng)生成二價(jià)錳離子和二氧化碳。二氧化碳。24MnMnO2422OCCO(1)O4HMn5e8HMnO224(2)2e2COOC2242（1）式2（2）式5得：424224352SOHOCHKMnOOHCOSOKMnSO224248102解：氧化劑的電對(duì)為解：氧化劑的電對(duì)為 ,還原劑的電對(duì)為還原劑的電對(duì)為 ，兩，兩個(gè)半反應(yīng)分別為：個(gè)半反應(yīng)分別為：MnO4-+H+C2O42-=Mn2+CO22022年9月11日10時(shí)41分19例例3 3 在酸性溶液中，重鉻

16、酸鉀和二氯化鐵作用，生成三氯在酸性溶液中，重鉻酸鉀和二氯化鐵作用，生成三氯化鉻和三氯化鐵。化鉻和三氯化鐵。Fe2+e =Fe3+Cr2O72-+14H+6e =2Cr3+7H2O(1)6+(2)6Fe2+6e=6 Fe3+)Cr2O72-+14H+6e =2 Cr3+7H2OCr2O72-+H+Fe2+Cr3+Fe3+Cr2O72-+14H+6Fe2+=2Cr3+6 Fe3+7H2O2022年9月11日10時(shí)41分20原電池原電池氧化還原反應(yīng)是電子的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，因而有可能在一定的裝置中利用氧化還原反應(yīng)獲得電流。1.原電池：原電池：借助于氧化還原借助于氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生電流反應(yīng)而產(chǎn)生電流的裝置，也

17、就是的裝置，也就是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娀瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱(chēng)為原能的裝置稱(chēng)為原電池。電池。2022年9月11日10時(shí)41分212.電極：電極：原電池中的導(dǎo)體稱(chēng)為電極。原電池中的導(dǎo)體稱(chēng)為電極。負(fù)極：負(fù)極：電子密度較大的電極。電子密度較大的電極。2Zn2eZn正極：正極：電子密度較小的電極。電子密度較小的電極。Cu2eCu2惰性電極：惰性電極：只起導(dǎo)電作用，不參與氧化還原反應(yīng)的電極。只起導(dǎo)電作用，不參與氧化還原反應(yīng)的電極。2022年9月11日10時(shí)41分22 為了方便地表示一個(gè)原電池的組成，對(duì)原為了方便地表示一個(gè)原電池的組成，對(duì)原電池和各部分采用特定的符號(hào)來(lái)表示。一般要電池和各部分采用特定的符號(hào)來(lái)表示

18、。一般要求求:3.3.原電池的表示方法原電池的表示方法：t將原電池的負(fù)極寫(xiě)在左邊，正極寫(xiě)在右將原電池的負(fù)極寫(xiě)在左邊，正極寫(xiě)在右邊，并分別以符號(hào)邊，并分別以符號(hào)(-)和和(+)表示；表示；t原電池中相鄰的不同的相之間用原電池中相鄰的不同的相之間用“|”隔隔開(kāi)，表示其相界面；開(kāi)，表示其相界面；t連接兩個(gè)電極的鹽橋用符號(hào)連接兩個(gè)電極的鹽橋用符號(hào)“|”表表示。示。2022年9月11日10時(shí)41分234.電池圖解電池圖解上述這種電池的表示方法稱(chēng)為電池圖解。上述這種電池的表示方法稱(chēng)為電池圖解。)Cu(|)(Cu|)(Zn|)Zn(2212cc如銅鋅原電池：如銅鋅原電池：2022年9月11日10時(shí)41分24

19、24322FeSn2FeSn 由其組成的原電池的符號(hào)表達(dá)式為：由其組成的原電池的符號(hào)表達(dá)式為：)Pt(|)(Fe，)(Fe|)(Sn，)(Sn|)Pt(43322412ccccZn電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極間組成的原電池電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極間組成的原電池)Pt(),(H)(H|)(Zn|)Zn(O2212pcc2022年9月11日10時(shí)41分25結(jié)論：結(jié)論：金屬及其離子可以構(gòu)成半電池。金屬及其離子可以構(gòu)成半電池。)Cu(|)(Cu|)(Zn|)Zn(2212cc 同一種金屬元素的不同價(jià)態(tài)的離子可以構(gòu)同一種金屬元素的不同價(jià)態(tài)的離子可以構(gòu)成半電池。成半電池。非金屬元素與其離子以及同一種非金屬元非金屬元素與其離子

20、以及同一種非金屬元素的不同價(jià)態(tài)離子都可以構(gòu)成半電池。素的不同價(jià)態(tài)離子都可以構(gòu)成半電池。)Pt(|)(Fe，)(Fe|)(Sn，)(Sn|)Pt(43322412cccc)Pt(),(H)(H|)(Zn|)Zn(O2212pcc2022年9月11日10時(shí)41分263 電極電位（電極電位（electrode potential）金屬與其鹽溶液間的金屬與其鹽溶液間的電位差電位差,用用 ox/red 表示，表示，單位單位V。電極電位與電對(duì)本性電極電位與電對(duì)本性（即金屬的活潑性即金屬的活潑性)、溫度、濃度溫度、濃度(壓力壓力)有關(guān)有關(guān) 2022年9月11日10時(shí)41分272OHH0V規(guī)定：1 1、標(biāo)準(zhǔn)氫

21、電極、標(biāo)準(zhǔn)氫電極2022年9月11日10時(shí)41分282、標(biāo)準(zhǔn)電極電位標(biāo)準(zhǔn)電極電位 T=298.15 K，濃度為，濃度為1 mol/L（嚴(yán)（嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是活度），分壓格來(lái)說(shuō)是活度），分壓p=p；或濃度或濃度比為比為1。標(biāo)準(zhǔn)電極標(biāo)準(zhǔn)電極標(biāo)準(zhǔn)電極電位標(biāo)準(zhǔn)電極電位 2022年9月11日10時(shí)41分292OZnZn0.763V 2022年9月11日10時(shí)41分302OCu/Cu0.340V2022年9月11日10時(shí)41分31(1)(1)的數(shù)值越小，物質(zhì)還原態(tài)的還原能力的數(shù)值越小，物質(zhì)還原態(tài)的還原能力越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氧化態(tài)的氧化能力則越弱。反越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氧化態(tài)的氧化能力則越弱。反之，之，的數(shù)值越大，物質(zhì)氧化態(tài)的氧

22、化能力的數(shù)值越大，物質(zhì)氧化態(tài)的氧化能力越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的還原態(tài)的還原能力則越弱。能越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的還原態(tài)的還原能力則越弱。能夠據(jù)此判斷氧化劑和還原劑的強(qiáng)弱夠據(jù)此判斷氧化劑和還原劑的強(qiáng)弱.(2)(2)一般可以預(yù)料氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向一般可以預(yù)料氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向3.3.用途用途(3)(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極電位表中有關(guān)電對(duì)的半反根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極電位表中有關(guān)電對(duì)的半反應(yīng)式，可以寫(xiě)出并配平氧化還原反應(yīng)方程式。應(yīng)式，可以寫(xiě)出并配平氧化還原反應(yīng)方程式。2022年9月11日10時(shí)41分32能斯特公式：能斯特公式：(Nernst)式中式中 電對(duì)的電極電位，電對(duì)的電極電位，電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位(單位單位V)

23、；n反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)；反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)；通式：通式：氧化態(tài)氧化態(tài)+ne=還原態(tài)還原態(tài) Ox+ne=RedROlgn0.059o2022年9月11日10時(shí)41分333使用時(shí)注意事項(xiàng)使用時(shí)注意事項(xiàng)：（1）濃度的）濃度的方次方次：物質(zhì)前的系數(shù)若不是：物質(zhì)前的系數(shù)若不是1,則濃度項(xiàng)要乘以與系數(shù)相同的方次。則濃度項(xiàng)要乘以與系數(shù)相同的方次。（2）純?nèi)軇?、純金屬、純固體其相對(duì)濃度純?nèi)軇?、純金屬、純固體其相對(duì)濃度1。（3）對(duì)復(fù)雜電對(duì)，式中應(yīng)包括有關(guān)反應(yīng)物）對(duì)復(fù)雜電對(duì)，式中應(yīng)包括有關(guān)反應(yīng)物和生成物的活度；和生成物的活度；參加電極反應(yīng)的參加電極反應(yīng)的H+或或OH離子也應(yīng)參與計(jì)算離子也應(yīng)參與計(jì)算。2022年9月

24、11日10時(shí)41分34(1)電對(duì)本性電對(duì)本性主要因素主要因素(2)氧化劑、還原劑及相關(guān)介質(zhì)的濃度或分壓。氧化劑、還原劑及相關(guān)介質(zhì)的濃度或分壓。電極電位的影響因素電極電位的影響因素(i)反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度(ii)介質(zhì)介質(zhì)溶液酸度溶液酸度(iii)副反應(yīng)（弱酸弱堿、形成配合物、生成沉淀）副反應(yīng)（弱酸弱堿、形成配合物、生成沉淀）2022年9月11日10時(shí)41分35例例1、計(jì)算、計(jì)算298K時(shí)，由鋅板浸入時(shí)，由鋅板浸入0.0010 mol/L硫酸鋅溶液中組成的硫酸鋅溶液中組成的Zn2+/Zn電極的電位值。電極的電位值。n解解：電極反應(yīng)為：電極反應(yīng)為：2+Zn+2Zne查附表查附表6 6得：得：2+O

25、Zn/Zn0.76V 2+2+O2+Zn/ZnZn/Zn0.059V=+lgZn20.059V=0.76V+lg(0.0010)=20.85V (i)反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度2022年9月11日10時(shí)41分36例例2:已知已知 (MnO4-/Mn2+)=1.51V,若溶液中其它離若溶液中其它離子濃度均為標(biāo)準(zhǔn)濃度子濃度均為標(biāo)準(zhǔn)濃度,求該電極電位與酸度的關(guān)系。求該電極電位與酸度的關(guān)系。解：解：422M-4OMn8nMn0.059Vlg50.059V81.51VlMngH 51.51V0.095pHO H 4225eMn8MnO4H OH (ii)溶液酸度溶液酸度2022年9月11日10時(shí)41分37(i

26、ii)副反應(yīng)副反應(yīng)例例3:在含有在含有1.0mol/L Fe3+和和1.0mol/L Fe2+的溶液中加入的溶液中加入KCN(s)，有有Fe(CN)63-，F(xiàn)e(CN)64-配離子生成，當(dāng)系統(tǒng)中配離子生成，當(dāng)系統(tǒng)中CN-=Fe(CN)63-=Fe(CN)64-=1.0mol/L時(shí)，計(jì)算時(shí)，計(jì)算(Fe3+/Fe2+)3232323O2Fe/FeFe/Fe34O6623Fe/Fe663542Fe0.059VlgFeFe(CN)(Fe(CN)0.059VlgFe(CN)(Fe(CN)100.77V0.059Vlg0.36V10KK 2022年9月11日10時(shí)41分384 4 氧化還原反應(yīng)的方向和程度

27、氧化還原反應(yīng)的方向和程度一、一、氧化還原反應(yīng)的方向及影響因素氧化還原反應(yīng)的方向及影響因素o32Fe/Fe0.77Vo42Sn/Sn0.15V例例1：2Fe3+Sn2+Sn4+2Fe2+1 1、氧化還原反應(yīng)的方向氧化還原反應(yīng)的方向氧化還原反應(yīng)的方向是較強(qiáng)的氧化劑與較強(qiáng)的還氧化還原反應(yīng)的方向是較強(qiáng)的氧化劑與較強(qiáng)的還原劑作用，生成較弱的氧化劑和較弱的還原劑原劑作用，生成較弱的氧化劑和較弱的還原劑電對(duì)電位大的氧化態(tài)作為氧化劑，電對(duì)電位大的氧化態(tài)作為氧化劑，電對(duì)電位小的還原態(tài)作為還原劑。電對(duì)電位小的還原態(tài)作為還原劑。2022年9月11日10時(shí)41分39例例2、反應(yīng)物濃度的影響反應(yīng)物濃度的影響2、氧化還原

28、反應(yīng)方向的影響因素氧化還原反應(yīng)方向的影響因素o2Sn/Sn0.14V Sn2+2e=SnPb2+2e=Pbo2pb/pb0.13V、當(dāng)、當(dāng)Sn2+=Pb2+=1mol/L時(shí)時(shí) Pb2+Sn Pb+Sn2+2022年9月11日10時(shí)41分40 當(dāng)當(dāng)Sn2+=1mol/L，Pb2+=0.1mol/L時(shí)時(shí)o222Pb/Pbpb/pb0.0590.059lgPb 0.13lg0.1220.16V 此時(shí)：此時(shí)：/SnSn/pbpb22 Pb+Sn2+Pb2+Sn 2022年9月11日10時(shí)41分4142MnOMn1.51 0.095pH 溶液酸度的影響溶液酸度的影響2022年9月11日10時(shí)41分42

29、例例5：已知：電對(duì)：已知：電對(duì) 的電極電的電極電位為位為0.54V，電，電對(duì)對(duì) 的電極電位為的電極電位為0.17V，判斷下列反應(yīng)能，判斷下列反應(yīng)能否進(jìn)行？否進(jìn)行？/II2/CuCu212Osp101.1K22I2CuI4I2Cu 生成沉淀的影響生成沉淀的影響CuI的的22OOCu/CuII/I0.88V2022年9月11日10時(shí)41分43 形成配合物的影響形成配合物的影響例例6 計(jì)算溶液的計(jì)算溶液的pH=3.0和和cF-的濃度為的濃度為0.10mol/L中中Fe3+/Fe2+的電極電位。的電極電位。已知：已知：FeF3:lg i=5.3、9.2、12.1解：解：Fe3+e=Fe2+=0.77V

30、FeFe0.059lg23O/FeFe/FeFe23232022年9月11日10時(shí)41分44二氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度二氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度在實(shí)際工作中，當(dāng)溶液中含有不止一種氧化劑或還原劑，電在實(shí)際工作中，當(dāng)溶液中含有不止一種氧化劑或還原劑，電位差大的兩種物質(zhì)首先反應(yīng)。位差大的兩種物質(zhì)首先反應(yīng)。例：重鉻酸鉀法測(cè)定鐵礦石中的鐵時(shí)，鐵礦石經(jīng)酸溶解后例：重鉻酸鉀法測(cè)定鐵礦石中的鐵時(shí)，鐵礦石經(jīng)酸溶解后 Fe3+Fe2+，為使反應(yīng)進(jìn)行完全，應(yīng)使，為使反應(yīng)進(jìn)行完全，應(yīng)使SnCl2過(guò)量。過(guò)量。溶液中有溶液中有Sn2+、Fe2+還原劑，用還原劑，用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+時(shí)，時(shí)，Sn2+

31、會(huì)否干擾？會(huì)否干擾？2SnCl1.33vO/CrOCr32720.77vO/FeFe230.154vO/SnSn24當(dāng)用當(dāng)用K2Cr2O7溶液滴定溶液滴定Fe2+時(shí)，時(shí)，Sn2+會(huì)干擾測(cè)定。必須在滴定會(huì)干擾測(cè)定。必須在滴定前將過(guò)量前將過(guò)量Sn2+的除去，才會(huì)得到準(zhǔn)確的結(jié)果。的除去，才會(huì)得到準(zhǔn)確的結(jié)果?？梢?jiàn)可見(jiàn)Cr2O72-是最強(qiáng)的氧化劑，是最強(qiáng)的氧化劑，Sn2+是最強(qiáng)的還原劑，二者電是最強(qiáng)的還原劑，二者電位差最大。位差最大。氧化還原反應(yīng)的次序氧化還原反應(yīng)的次序 2022年9月11日10時(shí)41分452.氧化還原反應(yīng)平衡常數(shù)氧化還原反應(yīng)平衡常數(shù) 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng):n2Ox1 +n1Red2

32、 =n2Red1+n1Ox2 1212n2n1n2n1RedOxOxRedK平衡常數(shù)：平衡常數(shù)：Ox1+n1e=Red1RedOxlgn0.059111O11RedOxlgn0.059222O22當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí) 1=2，即，即 Ox2+n2e=Red2 氧化劑氧化劑還原劑還原劑2022年9月11日10時(shí)41分46RedOxlgn0.059RedOxlgn0.059222O2111O12121nnOO1212nn12Red Ox n0.059lg0.059lgOx Red K兩邊同乘以n1n2的最小公倍數(shù)n2022年9月11日10時(shí)41分47例例6:計(jì)算計(jì)算1mol/LH2SO4溶液中

33、，反應(yīng)溶液中，反應(yīng)Ce4+Fe2+=Ce3+Fe3+的的平衡常數(shù)平衡常數(shù) 計(jì)算計(jì)算0.5mol/LH2SO4溶液中，反應(yīng)溶液中，反應(yīng)2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+的平的平衡常數(shù)衡常數(shù)77.0O/FeFe2344.1O/CeCe344332OOCe/CeFe/Fe()nlg K0.059(1.440.77)111.360.059 K=2.31011 解：已知：2022年9月11日10時(shí)41分48 3+2+2OOFe/FeI/I(-)nlg K0.059(0.77-0.54)27.800.059K=6.3107 2022年9月11日10時(shí)41分49OO12()nlgK0.059Knlg059

34、.0O常用的是：常用的是：n=1，lg K 6（n=1時(shí)，時(shí)，0.4伏），反伏），反應(yīng)才能定量進(jìn)行，這樣的氧化還原反應(yīng)就可用于滴定應(yīng)才能定量進(jìn)行，這樣的氧化還原反應(yīng)就可用于滴定分析中分析中問(wèn)：?jiǎn)枺阂啻?，要多大，反?yīng)就可進(jìn)行完全？反應(yīng)就可進(jìn)行完全？當(dāng)當(dāng) n=1，0.36(V)n=2，0.18(V)n=3，0.12(V)3、氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的完全程度氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的完全程度 用平衡常數(shù)來(lái)衡量反應(yīng)的完全程度。用平衡常數(shù)來(lái)衡量反應(yīng)的完全程度。2022年9月11日10時(shí)41分50水溶液中溶解氧的半反應(yīng)水溶液中溶解氧的半反應(yīng):O2+4H+4e=2H2O =1.23 V若僅從平衡考慮，水中的溶解氧是強(qiáng)氧

35、化劑可與強(qiáng)還原劑若僅從平衡考慮，水中的溶解氧是強(qiáng)氧化劑可與強(qiáng)還原劑Sn2+等反應(yīng)。等反應(yīng)。而實(shí)際上而實(shí)際上Sn2+能在水溶液中存在，其原因是氧化還原反應(yīng)速能在水溶液中存在，其原因是氧化還原反應(yīng)速度很慢。度很慢。5 氧氧 化化 還還 原原 反反 應(yīng)應(yīng) 的的 速速 度度 大多數(shù)情況下增加反應(yīng)物的濃度，可以提高氧化還原反應(yīng)的大多數(shù)情況下增加反應(yīng)物的濃度，可以提高氧化還原反應(yīng)的速度。速度。如反應(yīng)：如反應(yīng)：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O 增大增大I-的濃度或提高酸度，可加快反應(yīng)速度。的濃度或提高酸度，可加快反應(yīng)速度。但酸度不能太高，否則空氣中的氧氧化但酸度不能太高，否則空氣

36、中的氧氧化I-的速度也會(huì)加快，的速度也會(huì)加快，給測(cè)定帶來(lái)誤差。給測(cè)定帶來(lái)誤差。1.反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響2022年9月11日10時(shí)41分512溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響多數(shù)反應(yīng)，溫度升高可提高反應(yīng)速度。多數(shù)反應(yīng)，溫度升高可提高反應(yīng)速度。一般溫度升高一般溫度升高10，反應(yīng)速度增加反應(yīng)速度增加24倍倍如：如：2MnO4-5C2O42-16H+2Mn2+10CO2 +8H2O 常溫下反應(yīng)很慢，加熱能加快反應(yīng)速度。常將溶液加熱到常溫下反應(yīng)很慢，加熱能加快反應(yīng)速度。常將溶液加熱到7585。但溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)引起草酸分解。但溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)引起草酸分解。對(duì)于對(duì)于易揮

37、發(fā)性易揮發(fā)性物質(zhì)，如物質(zhì)，如I2，加熱會(huì)引起揮發(fā)損失；，加熱會(huì)引起揮發(fā)損失；有些有些易被空氣氧化易被空氣氧化的物質(zhì)的物質(zhì)(如如Fe2，Sn2)，加熱會(huì)促進(jìn)它，加熱會(huì)促進(jìn)它們的氧化。們的氧化。2022年9月11日10時(shí)41分523催化反應(yīng)催化反應(yīng) 對(duì)反應(yīng)速度慢的氧化還原反應(yīng)，可利用加催化劑的方法對(duì)反應(yīng)速度慢的氧化還原反應(yīng)，可利用加催化劑的方法來(lái)加快速度。來(lái)加快速度。上述上述MnO4-和和C2O42-的反應(yīng)，生成物的反應(yīng)，生成物Mn2+是催化劑。是催化劑。這種這種生成物本身就起催化作用的反應(yīng)叫生成物本身就起催化作用的反應(yīng)叫自動(dòng)催化反自動(dòng)催化反應(yīng)應(yīng)。2022年9月11日10時(shí)41分532022年9月

38、11日10時(shí)41分54本節(jié)主要內(nèi)容：本節(jié)主要內(nèi)容：2、氧化還原滴定法基本原理、氧化還原滴定法基本原理（1）滴定曲線(xiàn)）滴定曲線(xiàn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn) 的計(jì)算的計(jì)算sp影響突躍范圍的因素影響突躍范圍的因素（2）指示劑）指示劑氧化還原指示劑氧化還原指示劑理論變色點(diǎn)理論變色點(diǎn)變色范圍變色范圍自身指示劑自身指示劑顯色指示劑顯色指示劑（3）應(yīng)用）應(yīng)用KMnO4法法K2Cr2O7法法計(jì)算計(jì)算2022年9月11日10時(shí)41分550.600.801.001.201.40050100150200250滴定百分?jǐn)?shù)E/v滴定曲線(xiàn)可由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行描繪，也可應(yīng)滴定曲線(xiàn)可由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行描繪，也可應(yīng)用能斯特方程計(jì)算后繪制。用能

39、斯特方程計(jì)算后繪制。一、氧化還原滴定曲線(xiàn)一、氧化還原滴定曲線(xiàn) 以在以在1mol/L H2SO4溶液中，用溶液中，用0.1000mol/L Ce(SO4)2滴定滴定20.00mL 0.1000mol/L FeSO4溶液為例，溶液為例，說(shuō)明滴定過(guò)程中電位的計(jì)算方法。說(shuō)明滴定過(guò)程中電位的計(jì)算方法。電對(duì)：電對(duì)：Fe3+e=Fe2+=0.68V Ce 4+e=Ce3+=1.44V滴定反應(yīng)為：滴定反應(yīng)為：Ce 4+Fe2+=Ce3+Fe3+2022年9月11日10時(shí)41分561、滴定開(kāi)始之前滴定開(kāi)始之前2、滴定開(kāi)始至計(jì)量點(diǎn)前滴定開(kāi)始至計(jì)量點(diǎn)前溶液的組成溶液的組成：Fe2+、此時(shí)溶液的電位無(wú)法計(jì)算。但不妨礙

40、滴定曲線(xiàn)的繪制此時(shí)溶液的電位無(wú)法計(jì)算。但不妨礙滴定曲線(xiàn)的繪制溶液的組成溶液的組成：剩余的：剩余的Fe2+；生成的；生成的Fe3+、Ce3+溶液的電位取決于溶液的電位取決于：被：被測(cè)測(cè)物質(zhì)物質(zhì)Fe3+/Fe2+的電對(duì)的電對(duì)2022年9月11日10時(shí)41分57如：加入如：加入Ce4+標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液10.00mL時(shí)，時(shí)，V680%50%50lg059068023/FeFe.或：或：有有50%的的Fe2+被氧化成被氧化成Fe3+，此時(shí)，電極電位為：，此時(shí)，電極電位為：0.68V1.0001.0000.059lg0.680.059lg23FeFeOnn1.000mmolL0.1000mol/1

41、0.00mL3Fen1.000mmolL0.1000mol/10.00)mL(20.002Fen2022年9月11日10時(shí)41分5832Fe/Fe399.9%0.680.059lg0.1%0.680.059lg100.86V3、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前的、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前的0.1%。此時(shí)溶液電位為：此時(shí)溶液電位為：4、計(jì)量點(diǎn)時(shí)計(jì)量點(diǎn)時(shí)溶液的組成溶液的組成：Fe2+、Fe3+、Ce3+、Ce4+溶液電位的計(jì)算溶液電位的計(jì)算：此時(shí)：此時(shí)Ce4+、Fe2+濃度很小不易濃度很小不易直接求出，可聯(lián)立求得。直接求出，可聯(lián)立求得。2022年9月11日10時(shí)41分5921O22O11spnnnn Ce4+標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)

42、滴定溶液滴定Fe2+時(shí)：時(shí)：1.06V110.68V11.44V1nnnn21O22O11sp化學(xué)計(jì)量點(diǎn)電化學(xué)計(jì)量點(diǎn)電位的計(jì)算公式位的計(jì)算公式2022年9月11日10時(shí)41分60化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后的化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后的0.1%。此時(shí)溶液電位為：此時(shí)溶液電位為：43Ce/Ce30 1%1 440 059lg100.1%1 440 059lg101 26V.5、計(jì)量點(diǎn)后計(jì)量點(diǎn)后溶液的組成溶液的組成：Fe3+、Ce3+、過(guò)量的、過(guò)量的Ce4+溶液的電位取決于溶液的電位取決于：滴定劑物質(zhì)的電對(duì)滴定劑物質(zhì)的電對(duì)2022年9月11日10時(shí)41分61加入加入Ce4+標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液溶液剩余的剩余的Fe2+過(guò)量的過(guò)量的 Ce

43、4+電電 位位 （mL）(%)(%)(%)（V）00100-10.0050500.6812.0060400.6919.0090100.8019.98990.10.8620.0010001.0620.02100.10.11.2622.0010111.3830.00150501.4240.002001001.442022年9月11日10時(shí)41分620.600.801.001.201.40050100150200250滴定百分?jǐn)?shù)E/vO20.059 3 O1-0.059 3 2022年9月11日10時(shí)41分63曲線(xiàn)的討論：曲線(xiàn)的討論：介質(zhì)的影響：介質(zhì)的影響：介質(zhì)不同，電位不同，將影響突躍范圍介質(zhì)不同

44、，電位不同，將影響突躍范圍影響突躍范圍的因素影響突躍范圍的因素 越大，滴定突躍也越大越大，滴定突躍也越大。而與反應(yīng)物的濃度無(wú)關(guān)。而與反應(yīng)物的濃度無(wú)關(guān)。2022年9月11日10時(shí)41分64二、檢測(cè)終點(diǎn)的方法二、檢測(cè)終點(diǎn)的方法 在氧化還原滴定中除了利用電位法確定終點(diǎn)外，在氧化還原滴定中除了利用電位法確定終點(diǎn)外，還可以借助各類(lèi)指示劑顏色變化來(lái)指示滴定終點(diǎn)。還可以借助各類(lèi)指示劑顏色變化來(lái)指示滴定終點(diǎn)。1.1.氧化還原指示劑氧化還原指示劑 氧化還原指示劑是具有氧化還原性質(zhì)的有機(jī)化氧化還原指示劑是具有氧化還原性質(zhì)的有機(jī)化合物，其氧化型和還原型具有不同的顏色。合物，其氧化型和還原型具有不同的顏色。隨著滴隨著

45、滴定過(guò)程中溶液電位的變化，指示劑的顏色也隨之發(fā)定過(guò)程中溶液電位的變化，指示劑的顏色也隨之發(fā)生變化：生變化：現(xiàn)用現(xiàn)用In(Ox)和和In(Red)分別表示指示劑的氧化型和分別表示指示劑的氧化型和還原型，其半反應(yīng)為還原型，其半反應(yīng)為:In(Ox)+ne =In(Red)氧化型顏色氧化型顏色 還原型顏色還原型顏色2022年9月11日10時(shí)41分65當(dāng)當(dāng) InOx=InRed=1時(shí)，溶液顯中間色時(shí)，溶液顯中間色,此時(shí)：此時(shí)：當(dāng)當(dāng)InOx/InRedx 10時(shí)，溶液呈現(xiàn)氧化型顏色，此時(shí)時(shí)，溶液呈現(xiàn)氧化型顏色，此時(shí) n0.059lg10n0.059OInOIn當(dāng)當(dāng)InOx/InRedx 1/10時(shí)，溶液呈

46、現(xiàn)還原型顏色，此時(shí)時(shí)，溶液呈現(xiàn)還原型顏色，此時(shí) n0.059lg0.1n0.059OInOIn指示劑的變色范圍為指示劑的變色范圍為:InInlgn0.059RedOxOIn =In 稱(chēng)為指示劑的稱(chēng)為指示劑的理論變色點(diǎn)理論變色點(diǎn)2022年9月11日10時(shí)41分662自身指示劑自身指示劑 在氧化還原滴定中利用標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液本身的顏色變?cè)谘趸€原滴定中利用標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液本身的顏色變化指示終點(diǎn)的，叫做自身氧化還原指示劑。例如化指示終點(diǎn)的，叫做自身氧化還原指示劑。例如KMnO4作滴定劑滴定無(wú)色或淺色的還原物質(zhì)溶液時(shí)作滴定劑滴定無(wú)色或淺色的還原物質(zhì)溶液時(shí)3.顯色指示劑顯色指示劑 有些物質(zhì)本身有些物質(zhì)本身不具有

47、氧化還原性，但能與氧化劑或還不具有氧化還原性，但能與氧化劑或還原劑產(chǎn)生特殊的顏色，可指示滴定終點(diǎn)。例如，可溶性原劑產(chǎn)生特殊的顏色，可指示滴定終點(diǎn)。例如，可溶性淀粉可以與游離碘生成深藍(lán)色的吸附配合物，當(dāng)?shù)矸劭梢耘c游離碘生成深藍(lán)色的吸附配合物，當(dāng)I2被還被還原為原為I-時(shí)藍(lán)色消失；當(dāng)時(shí)藍(lán)色消失；當(dāng)I-被氧化成被氧化成I2時(shí)藍(lán)色出現(xiàn)。時(shí)藍(lán)色出現(xiàn)。指示劑的變色范圍應(yīng)全部或部分地落在滴定突躍指示劑的變色范圍應(yīng)全部或部分地落在滴定突躍范圍之內(nèi)。一般選擇變色點(diǎn)的電位范圍之內(nèi)。一般選擇變色點(diǎn)的電位 In盡量與計(jì)量盡量與計(jì)量點(diǎn)的電位點(diǎn)的電位 sp一致，以減小誤差。一致，以減小誤差。選擇指示劑的原則選擇指示劑的原

48、則：2022年9月11日10時(shí)41分67三三、氧化還原滴定的預(yù)處理氧化還原滴定的預(yù)處理1、進(jìn)行預(yù)處理的必要性進(jìn)行預(yù)處理的必要性滴定前，使待測(cè)組分轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢▋r(jià)態(tài)的步驟，稱(chēng)為預(yù)先氧化或還滴定前，使待測(cè)組分轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢▋r(jià)態(tài)的步驟，稱(chēng)為預(yù)先氧化或還原處理原處理.預(yù)處理的目的：預(yù)處理的目的：為成功地完成氧化還原滴定，在滴定之前往往需為成功地完成氧化還原滴定，在滴定之前往往需要將被測(cè)組分要將被測(cè)組分處理成處理成與滴定劑迅速、完全并與滴定劑迅速、完全并按一定的化學(xué)計(jì)按一定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系反應(yīng)的狀態(tài)量關(guān)系反應(yīng)的狀態(tài).預(yù)先處理時(shí)所用的氧化劑或還原劑稱(chēng)預(yù)先處理時(shí)所用的氧化劑或還原劑稱(chēng)預(yù)處理劑預(yù)處理劑，應(yīng)符合下列要求，

49、應(yīng)符合下列要求a反應(yīng)進(jìn)行完全，速率快反應(yīng)進(jìn)行完全，速率快b過(guò)量的預(yù)處理劑易于除去過(guò)量的預(yù)處理劑易于除去（除去的方法除去的方法：加熱分解，如加熱分解，如(NH4)2S2O8,H2O2；過(guò)濾，如不溶于水的過(guò)濾，如不溶于水的NaBiO3；利用利用化學(xué)反應(yīng)，如用化學(xué)反應(yīng)，如用HgCl2除去除去SnCl2）c反應(yīng)有一定的選擇性反應(yīng)有一定的選擇性2022年9月11日10時(shí)41分68（一）高錳酸鉀法一）高錳酸鉀法 1、概述、概述用用KMnO4作滴定劑的方法稱(chēng)為高錳酸鉀法。作滴定劑的方法稱(chēng)為高錳酸鉀法。在強(qiáng)酸性溶液中在強(qiáng)酸性溶液中:MnO4+8H+5e=Mn2+4H2O =1.51V 在微酸性，中性或弱堿性在

50、微酸性，中性或弱堿性:MnO4-+2H2O+3e=MnO2+4OH-=0.59V 在強(qiáng)堿性介質(zhì)中：在強(qiáng)堿性介質(zhì)中：MnO4-+e=MnO42-=0.56 V 因此因此KMnO4滴定多在強(qiáng)酸性溶液中進(jìn)行，其氧化能力強(qiáng)滴定多在強(qiáng)酸性溶液中進(jìn)行，其氧化能力強(qiáng)，同時(shí)生成的，同時(shí)生成的Mn2+接近無(wú)色，便于終點(diǎn)觀察。應(yīng)避免使接近無(wú)色，便于終點(diǎn)觀察。應(yīng)避免使用用HCl為介質(zhì)，為介質(zhì)，Cl-的有還原性，能與的有還原性，能與KMnO4作用作用.四、四、氧化還原方法簡(jiǎn)介氧化還原方法簡(jiǎn)介2022年9月11日10時(shí)41分69KMnO4法的優(yōu)點(diǎn)是：法的優(yōu)點(diǎn)是：(1)氧化能力強(qiáng)，可直接或間接測(cè)定許多物氧化能力強(qiáng)，可直接

51、或間接測(cè)定許多物質(zhì)。如利用質(zhì)。如利用KMnO4可以直接測(cè)定許多還原性可以直接測(cè)定許多還原性物質(zhì)。如物質(zhì)。如Fe2+、As3+、Sb3+、H2O2、C2O42-；也可以用返滴定法測(cè)定某些氧化性物質(zhì)，如也可以用返滴定法測(cè)定某些氧化性物質(zhì)，如MnO2、PbO2或或Pb3O4等。等。(2)一般不需要另加指示劑。一般不需要另加指示劑。主要缺點(diǎn)是主要缺點(diǎn)是:標(biāo)準(zhǔn)溶液不夠穩(wěn)定，見(jiàn)光易分解，需要經(jīng)常標(biāo)準(zhǔn)溶液不夠穩(wěn)定，見(jiàn)光易分解，需要經(jīng)常標(biāo)定；此外，由于氧化能力強(qiáng)，干擾也較嚴(yán)重標(biāo)定；此外，由于氧化能力強(qiáng)，干擾也較嚴(yán)重2022年9月11日10時(shí)41分702、高錳酸鉀溶液的配制和標(biāo)定、高錳酸鉀溶液的配制和標(biāo)定 配制

52、配制常含少量雜質(zhì)，常含少量雜質(zhì)，不能直接配制。不能直接配制。粗、沸、放、濾、粗、沸、放、濾、棕棕 標(biāo)定標(biāo)定 基準(zhǔn)物質(zhì)：基準(zhǔn)物質(zhì)：Na2C2O4 H2C2O4 2H2O As2O3 (NH4)SO4FeSO46H2O等。等。Na2C2O4標(biāo)定標(biāo)定KMnO4溶液的條件：溶液的條件：溫度：溫度：7585 酸度：酸度：0.5 1mol/L 滴定速度：開(kāi)始慢滴定速度：開(kāi)始慢適當(dāng)快適當(dāng)快 終點(diǎn)：淺粉紅色終點(diǎn)：淺粉紅色反應(yīng)反應(yīng)：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O2022年9月11日10時(shí)41分71 計(jì)算計(jì)算2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H

53、2O4224MnOc o25nn42242244OCNaOCNaKMnOKMnO52MmVc3、應(yīng)用示例、應(yīng)用示例 H2O2的測(cè)定的測(cè)定滴定反應(yīng)：滴定反應(yīng)：2MnO4-+5 H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O5H2O2 2MnO4-52224OHMnOnn22224422OHOHKMnOKMnOOH25VMVc2022年9月11日10時(shí)41分72（二）（二）重鉻酸鉀法重鉻酸鉀法1、概述、概述 用用K2Cr2O7溶液作滴定劑的方法稱(chēng)為重鉻酸鉀法。溶液作滴定劑的方法稱(chēng)為重鉻酸鉀法。K2Cr2O7酸性介質(zhì)中也是一種較強(qiáng)的氧化劑：酸性介質(zhì)中也是一種較強(qiáng)的氧化劑：Cr2O72-+14H+6e=

54、2Cr3+7H2O =1.36V 與與KMnO4法相比，法相比，K2Cr2O7法具有突出的優(yōu)點(diǎn)：法具有突出的優(yōu)點(diǎn)：(1)K2Cr2O7易提純易提純，可制成，可制成99.99%純度的純度的K2Cr2O7。在通常條件下很穩(wěn)定，在在通常條件下很穩(wěn)定，在150180干燥干燥2小時(shí)即可小時(shí)即可準(zhǔn)確稱(chēng)量，用容量瓶直接配制成標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液。準(zhǔn)確稱(chēng)量，用容量瓶直接配制成標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液。2022年9月11日10時(shí)41分73(2)K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)穩(wěn)定，只要保存在密，只要保存在密閉容器內(nèi)，濃度可長(zhǎng)期保持不變。閉容器內(nèi)，濃度可長(zhǎng)期保持不變。(3)K2Cr2O7法可以鹽酸為介質(zhì)。法可以鹽酸

55、為介質(zhì)。K2Cr2O7溶液為橘黃色，不是很深，且還原產(chǎn)物溶液為橘黃色，不是很深，且還原產(chǎn)物Cr3+為綠色，在綠色的背景中不易觀察微過(guò)量為綠色，在綠色的背景中不易觀察微過(guò)量K2Cr2O7的橘黃色，需要外加指示劑，的橘黃色，需要外加指示劑，常采用二苯常采用二苯胺磺酸鈉作指示劑。胺磺酸鈉作指示劑。2、應(yīng)用、應(yīng)用鐵的測(cè)定：鐵的測(cè)定：72232OCrK二苯苯胺磺酸2TiClSnCl23HCl濃FeFe,Fe樣品 溶樣溶樣H2SO4-H3PO42022年9月11日10時(shí)41分74滴定反應(yīng)：滴定反應(yīng)：Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O關(guān)系：關(guān)系：Fe2O3 2Fe 1/3 Cr

56、2O72-13-27232OCrOFennGMVc3227227232OFeOCrOCrOFe32022年9月11日10時(shí)41分75思考思考:采用二苯胺磺酸鈉作指示劑采用二苯胺磺酸鈉作指示劑重鉻酸鉀重鉻酸鉀法測(cè)定鐵含量時(shí)法測(cè)定鐵含量時(shí),為什么要加入磷酸為什么要加入磷酸?為了減小終點(diǎn)誤差，常于試液中加入為了減小終點(diǎn)誤差，常于試液中加入H3PO4使使Fe3+生成無(wú)色的穩(wěn)定的生成無(wú)色的穩(wěn)定的Fe2(HPO4)3，降低了，降低了Fe3+/Fe2+電對(duì)電對(duì)的電位，因而滴定突躍范圍增大；的電位，因而滴定突躍范圍增大；由于生成無(wú)色的由于生成無(wú)色的Fe2(HPO4)3，消除了，消除了Fe3+的黃色，的黃色，有利于觀察終點(diǎn)的顏色。有利于觀察終點(diǎn)的顏色。(3)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH