分析化学课件之 优秀课件.ppt
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1、分析化学课件之 第1页,本讲稿共34页第第27,28学学时时教学内容教学内容titrimetric analysis68典量法典量法 667 7重铬酸钾法重铬酸钾法 666 6高锰酸钾法高锰酸钾法 第2页,本讲稿共34页教学要求教学要求 一一掌握不同滴定方法在碘量法,高掌握不同滴定方法在碘量法,高还原滴定中的原理,特点还原滴定中的原理,特点和计算和计算锰酸钾法,重铬酸钾法锰酸钾法,重铬酸钾法等氧化等氧化二二掌握掌握KMnOKMnO4 4法、法、K K2 2GrOGrO7 7法、法、碘碘量法量法使用的条件及反应式使用的条件及反应式第3页,本讲稿共34页教学重点教学重点及难点及难点 教学重点:教学
2、重点:教学难点教学难点:碘量法碘量法KMnOKMnO4 4法、法、K K2 2GrOGrO7 7法、法、碘量法碘量法的应用的应用 第4页,本讲稿共34页6.7 重铬酸钾法重铬酸钾法(5)K2Cr2O7有毒,污染环境,要注意环保。有毒,污染环境,要注意环保。6.7.1 概述概述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)可测定许多无机物和有机物,但该法只能在酸性条件可测定许多无机物和有机物,但该法只能在酸性条件下使用,应用范围比下使用,应用范围比KMnO4 法窄。法窄。(3)易提纯,易提纯,标准
3、溶液可用直接法配制,溶液很标准溶液可用直接法配制,溶液很稳定稳定。(4)在在HCl溶液中溶液中可在可在HCl溶液中进行滴定。溶液中进行滴定。第5页,本讲稿共34页6.7.2 重铬酸钾法应用示例重铬酸钾法应用示例1.铁的测定铁的测定6Fe2+Cr2O72-+14H+=6Fe3+2Cr3+H2O具体步骤:具体步骤:试样试样酸解酸解(浓浓HCl)SnCl2(Fe3+Fe2+)HgCl2(除去过量的除去过量的 SnCl2)硫磷混酸硫磷混酸滴定滴定 K2Cr2O7法测定铁的步骤与法测定铁的步骤与KMnO4法相似法相似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
4、法。K2Cr2O7法测定铁的步骤与法测定铁的步骤与KMnO4法相似,但是,法相似,但是,也有不同点。也有不同点。第6页,本讲稿共34页K2Cr2O7本身为橙色,其还原产物本身为橙色,其还原产物Cr3+为绿色,需为绿色,需另外加入指示剂,另外加入指示剂,常用二苯胺磺酸钠(常用二苯胺磺酸钠(0In =0.84 V)。)。当滴定至当滴定至99.9%时,体系的电位为:时,体系的电位为:此时体系的电位已超过指示剂的条件电极电位(变色电此时体系的电位已超过指示剂的条件电极电位(变色电位),造成指示剂提前变色,终点提前。位),造成指示剂提前变色,终点提前。K2Cr2O7法可在法可在HCl溶液中进行滴定,不会
5、发生溶液中进行滴定,不会发生诱导反应,不用加入硫酸锰。诱导反应,不用加入硫酸锰。第7页,本讲稿共34页 在在1mol/LHCl+0.25mol/L H3PO4介质中,介质中,Fe3+/Fe2+=0.51 V,当滴定至当滴定至99.9%时,体系的电时,体系的电位为:位为:此时体系的电位低于指示剂的变色电位,指示此时体系的电位低于指示剂的变色电位,指示剂变色准确,终点正确。剂变色准确,终点正确。因此,应加入因此,应加入H3PO4,使,使Fe3+(黄色黄色)与与PO4 3-生成生成Fe(PO4)2 3-(无色无色),一方面消除,一方面消除Fe3+黄色对指示剂变色的黄色对指示剂变色的影响,另外降低了影
6、响,另外降低了Fe3+/Fe2+电对的电位,使滴定突越增电对的电位,使滴定突越增大,指示剂的变色准确。大,指示剂的变色准确。第8页,本讲稿共34页 试试样样热热浓浓HCl溶溶解解加加入入不不过过量量SnCl2(还还原原大大部部分分Fe3+Fe2+)加加入入钨钨酸酸钠钠(指指示示剂剂)加加入入过过量量TiCl3(还还原原剩剩余余Fe3+Fe2+)溶溶液液变变为为蓝蓝色色(钨钨蓝蓝)(过过量量TiCl3还还原原W6+W5+)用用K2Cr2O7标标准准溶溶液液滴滴定定至至“钨钨蓝蓝”消消失失(除除去去剩剩余余的的TiCl3)加加入入H2SO4+H3PO4混混酸酸 加加二二苯胺磺酸钠苯胺磺酸钠(指示剂
7、指示剂)用用K2Cr2O7标准溶液滴定标准溶液滴定 终点终点(绿色绿色紫红色紫红色)由于环保的需要,要采取无汞测铁法由于环保的需要,要采取无汞测铁法无汞定铁法步骤:无汞定铁法步骤:第9页,本讲稿共34页 测测定定方方法法:在在水水样样中中加加入入H2SO4酸酸化化,加加入入过过量量K2Cr2O7溶溶液液,加加热热回回流流使使有有机机物物氧氧化化成成CO2,反反应应完完全全后后,过过量量K2Cr2O7用用FeSO4标标准准溶溶液液返返滴滴定定,用用邻邻二二氮氮菲菲亚铁为指示剂,指示滴定终点。亚铁为指示剂,指示滴定终点。2Cr2O72-+3C+16H+=4Cr3+3CO2+8H2O 6Fe2+Cr
8、2O72-+14H+=6Fe3+2Cr3+H2O2.水样中化学耗氧量水样中化学耗氧量(COD)的测定的测定 在酸性介质中以在酸性介质中以 K2Cr2O7为氧化剂,测定水样为氧化剂,测定水样中化学耗氧量的方法记作中化学耗氧量的方法记作 CODCr。(见见GB11914-1989)第10页,本讲稿共34页6.8 碘碘 量量 法法6.8.1 概述概述6.8.1.1.碘量法的特点碘量法的特点 碘量法是以碘量法是以 I2的氧化性和的氧化性和 I的还原性为基础的氧化的还原性为基础的氧化还原滴定法。还原滴定法。依据的半反应为:依据的半反应为:I3-+2e=3I-,0I2/I-0.534 V 由于固体由于固体
9、I2在水中的溶解度很小,通常将在水中的溶解度很小,通常将I2溶解于溶解于KI溶液中,此时溶液中,此时I2以以I3-的形式存在,半反应为:的形式存在,半反应为:I2+2e=2I-,0I2/I-0.534 V为简便起见,仍将为简便起见,仍将I3-简写为简写为I2。第11页,本讲稿共34页 具体方法:首先利用具体方法:首先利用 I-与氧化性物质作用生成与氧化性物质作用生成定定量的量的 I2,然后再用然后再用另一种另一种具有还原性质的标准溶液(具有还原性质的标准溶液(Na2S2O3)与生成的)与生成的I2反应反应,间接间接测定出氧化性物质的含量。测定出氧化性物质的含量。由由 0I2/I-0.534 V
10、可知,可知,I2是一个较弱的氧化剂,是一个较弱的氧化剂,I-是一个中等强度的还原剂,根据二者的性质,碘量法分是一个中等强度的还原剂,根据二者的性质,碘量法分为直接碘量法和间接碘量法。为直接碘量法和间接碘量法。直接碘量法直接碘量法是利用是利用I2的的氧化氧化性质,测定性质,测定还原性还原性物质物质的方法。的方法。间接碘量法间接碘量法是利用是利用I-的的还原还原性质,测定性质,测定氧化性氧化性物质物质的方法。的方法。具体方法:用具体方法:用 I2标准溶液标准溶液直接滴定直接滴定还原性物质。还原性物质。第12页,本讲稿共34页碘量法具有以下优点:碘量法具有以下优点:1.I2/I-电对的可逆性好,副反
11、应少,电位在很大电对的可逆性好,副反应少,电位在很大的范围内不受酸度和其它配位剂的影响。的范围内不受酸度和其它配位剂的影响。2.指示剂为淀粉指示剂,对指示剂为淀粉指示剂,对I2有专属的显色反应,显色有专属的显色反应,显色的灵敏度非常高,但高温会降低显色灵敏度。的灵敏度非常高,但高温会降低显色灵敏度。3.应用非常广泛。应用非常广泛。6.8.1.2.碘量法的主要误差来源碘量法的主要误差来源(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。4I-+O2+4H+=2I2+2H2O(1)I2易挥发易挥发;第13页,本讲稿共34页为防止为防止I2的挥发,应采取以下措施:的挥发,应采取以
12、下措施:加入加入过量的过量的KI,使,使I2生成溶解度较大的生成溶解度较大的I3-,减少,减少I2的挥发,的挥发,KI过量还可以提高淀粉指示剂的显色灵过量还可以提高淀粉指示剂的显色灵敏度。敏度。避免加热避免加热,反应要在常温下进行,另外,高温,反应要在常温下进行,另外,高温会降低淀粉指示剂显色灵敏度。会降低淀粉指示剂显色灵敏度。析出析出I2的反应要在的反应要在碘量瓶碘量瓶中进行,滴定时不中进行,滴定时不要剧烈摇动。要剧烈摇动。第14页,本讲稿共34页 为防止为防止I-在酸性条件下被空气所氧化,在酸性条件下被空气所氧化,4I-+O2+4H+=2I2+2H2O应采取以下措施:应采取以下措施:避光避
13、光,光能催化,光能催化I-的氧化反应,在间接碘量的氧化反应,在间接碘量法中,反应要在暗处进行,法中,反应要在暗处进行,控制溶液的酸度控制溶液的酸度,酸度高会加速,酸度高会加速I-的氧化速的氧化速度。度。在间接碘量法中,当在间接碘量法中,当析出析出I2的反应完成的反应完成后,后,应应立即立即用用Na2S2O3标准溶液滴定,滴定速度也要适当标准溶液滴定,滴定速度也要适当加快。加快。第15页,本讲稿共34页6.8.2 直接碘量法直接碘量法 直接碘量法直接碘量法是利用是利用I2的的氧化氧化性质,测定性质,测定还原性还原性物质物质的方法。由于的方法。由于I2是一个较弱的氧化剂,主要用于测定是一个较弱的氧
14、化剂,主要用于测定较强的还原剂,如:较强的还原剂,如:S2-、SO32-、S2O32-、As2O32-、Sn()、Sb()、Vc 等。等。I2+Red =Ox +2I-滴定反应为:滴定反应为:终点的颜色变化为:终点的颜色变化为:无色无色蓝色蓝色 直接碘量法应在直接碘量法应在中性或弱酸性中中性或弱酸性中进行,在强碱性条件下,进行,在强碱性条件下,I2会发生岐化反应:会发生岐化反应:3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O在强酸性条件下,在强酸性条件下,I-容易被氧化。容易被氧化。4I-+O2+4H+=2I2+2H2O第16页,本讲稿共34页6.8.3 间接碘量法间接碘量法 间接碘量法间接碘量
15、法是利用是利用I-的的还原还原性质,测定性质,测定氧化性氧化性物物质的方法。质的方法。然后再用然后再用Na2S2O3标准溶液滴定生成的标准溶液滴定生成的I2,I2+2S2O32-=S4O62-+2 I-间接碘间接碘量量法的基本反应法的基本反应首先利用首先利用 I-与氧化性物质作用生成与氧化性物质作用生成定量的定量的 I2,Ox +2I-=Red +I2 凡是能与凡是能与KI作用定量地析出作用定量地析出I2的氧化性物质都能采用的氧化性物质都能采用间接碘量法测定,间接碘量法还可用于测定许多有机物质,间接碘量法测定,间接碘量法还可用于测定许多有机物质,应用非常广泛。应用非常广泛。间接间接测定出氧化性
16、物质的含量。测定出氧化性物质的含量。第17页,本讲稿共34页间接碘量法应在间接碘量法应在中性或弱酸性中性或弱酸性中进行,中进行,3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O在强碱性条件下,在强碱性条件下,I2会发生岐化反应:会发生岐化反应:另外,另外,部分部分Na2S2O3在强碱性条件下会被在强碱性条件下会被I2氧化为氧化为SO42-,影响反应的计量关系:,影响反应的计量关系:S2O32-+4I2+10OH-=2SO42-+8I-+5H2O在强酸性条件下,在强酸性条件下,I-容易被氧化。容易被氧化。4I-+O2+4H+=2I2+2H2O在强酸性条件下,在强酸性条件下,Na2S2O3容易分解:容
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