《水分析化学 Water Analytical Chemistry》课程教学课件（讲稿）第五章 氧化还原滴定法（3/3）

5.4常用的氧化还原滴定法 54.1高锰酸钾法 542重铬酸钾法 543碘量法 5.4.4溴酸钾法及铈量法

1 5.4 常用的氧化还原滴定法 5.4.1 高锰酸钾法 5.4.2 重铬酸钾法 5.4.3 碘量法 5.4.4 溴酸钾法及铈量法

541KMnO4法 1.酸性(pH≤1) MnO,+8H+5e=Mn2++4H,oq=1.1 测定:H2O2,H2C2O4Fe2,Sn2,NO2,As() 2.极强酸性,在P2O4或F存在下 MnO4 3H2 P2O,+8H + 4e=Mn(H2 P207)3+4H2O =1.7 Mn(H2P2O1)3+e=Mn+3H2F91p°=1.15 测定:Mn2(如钢样中,电位法确定终点

2 5.4.1 KMnO4法 1. 酸性 (pH≤1) - + 2+ MnO +8H +5e = Mn + 4H O 4 2  1.51  = 测定：H2O2, 2+ 2+ - H C O ,Fe ,Sn ,NO ,As(III) 2 2 4 2 2. 极强酸性，在P2O7 4-或F-存在下。 3- 2- 2+ Mn(H P O ) +e = Mn +3H P O 2 2 7 3 2 2 7  1.15  = 测定：Mn2+ (如钢样中), 电位法确定终点。 - 2- 3- + MnO +3H P O +8H + 4e = Mn(H P O ) + 4H O 4 2 2 7 2 2 7 3 2  1.7  = (III)

3.弱酸性、中性、弱碱性 MnO. +2H, 0+ 3e=MnO, V +4OH =0.59 测定:S2-,SO32,S2O32及某些有机物。 4.强碱性(pH>14) MnO4 +e= MnO4 9=0.56 测定:有机物,反应速度快 注意: 不同反应条件下,KMnO4基本单元的选取不同

3  - - MnO +2H O+3e = MnO +4OH 4 2 2  0.59  = 测定：S 2－，SO3 2- , S2O3 2-及某些有机物。 3. 弱酸性、中性、弱碱性 4. 强碱性(pH>14) - 2- MnO +e = MnO 4 4  0.56  = 测定：有机物, 反应速度快 注意： 不同反应条件下, KMnO4基本单元的选取不同

KMnO标准溶液的配制与标定 微沸约1h 粗称KMnO4溶于水 充分氧化还原物质 滤去MnO2(玻璃砂漏斗)一 棕色瓶暗处保存 用前标定 基准物:Na2C2O4,H2C2O42H2O (NH4)2FeSO46H2O,纯Fe丝等

4 KMnO4标准溶液的配制与标定 棕色瓶暗处保存 用前标定 基准物: Na2C2O4 , H2C2O4·2H2O, (NH4 )2FeSO4·6H2O, 纯Fe丝等 微沸约1h 充分氧化还原物质 粗称KMnO4溶于水 滤去MnO2 (玻璃砂漏斗)

KMnO的标定一典型反应 2Mno+5C02+16H=2Mn2++10co+8H.O 条件: 温度:70~80℃低一反应慢,高一H2C2O4分解(+ 酸度:~1moLH2SO4介质。(HCI?) 「低_MnO2(-),高—H2C2O4分解(+) 滴定速度:先慢后快(Mn2+催化) 「快一KMnO4来不及反应而分解(]

5 KMnO4的标定— - 2- + 2+ 4 2 4 2 2 2MnO +5C O +16H = 2Mn +10CO +8H O 条件： 温度: 70～80℃[低—反应慢, 高—H2C2O4分解(+)] 酸度: ～1mol·L-1H2SO4介质。(HCl?) [低—MnO2 (—), 高—H2C2O4分解(+)] 滴定速度: 先慢后快(Mn2+催化)。 [快—KMnO4来不及反应而分解(—)] 典型反应

滴定方法和测定示例 1.直接滴定法:可测Fe2、As(I)、Sb(ID) C2O42、NO2、H2O2等。 2间接滴定法:凡能与C2O42定量生成↓的M (Ca2+、Pb2+、Th4…)。 3.返滴定法:MnO2、PbO2、K2Cr2O2和有机物。 KMno 4 PbO2Na2C2O4(过)Pb2 Mn2△、O,3Mn+22Q2(剩)

6 滴定方法和测定示例 1. 直接滴定法：可测Fe2+ 、As(III)、Sb(III)、 C2O4 2-、NO2 -、H2O2等。 2. 间接滴定法：凡能与C2O4 2-定量生成 的M (Ca2+ 、Pb2+ 、Th4+……)。 3. 返滴定法：MnO2、PbO2、K2Cr2O7和有机物。 ( ) ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ ( ) 2 + 2 2 + 2 Na C O 2 2 4 2 2 4 PbO Pb Mn +H C O Mn O 过 剩 、H SO2 4 4 KMnO

碱性,△ 有机物+KMnO4过)—cO32+MnO42+MnO4 KMno 4 H,歧化 Fe2(过) MnO4+MnO2 Fe2+(剩) 环境水(地表水、引用水、生活污水) coD测定(高锰酸盐指数) 水样+KMnO过)HsO…△,KMno剩) KMno Na2C2O4(过) H2C2O4(剩)

7 环境水(地表水、引用水、生活污水） COD测定(高锰酸盐指数): H2SO4 , △ Na2C2O4 (过) H2C2O4 (剩) 水样+ KMnO4 (过) KMnO4 (剩) KMnO4 KMnO4 MnO4 - +MnO2 碱性, △ H+ ,歧化 Fe2+(过) 有机物+KMnO4 (过) CO3 2- + MnO4 2-+MnO4 - Fe2+(剩)

KMnO法测定Ca Ca 2 C,O: pHAa→CaC2O4 2 均相沉淀(MO变黄) KMno S0溶解→H2C2O 滤、洗 8

8 KMnO4法测定Ca ⎯⎯⎯⎯⎯→  ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→  2 + 2 4 4 2 - 2 4 2 2 C O pH 4 Ca CaC O H C O 2 4 均相沉淀 滤、洗 H SO 溶解 (MO变黄) KMnO4

四、高锰酸钾指数 1、定义: 2、方程式: 2MnO4+5C,O2+16H+→2Mn2++10CO,+8H2O 4 MnO.+5C+12H+-4Mn2++5 C0,+6HO 3、方法:基本原则:强酸性介质条件 过量高锰酸钾、加热煮沸10分钟,返滴 定法

9 • 四、高锰酸钾指数 • 1、定义： • 2、方程式： • 2 MnO4 - + 5 C2O4 2- +16H+ → 2Mn2+ + 10 CO2 + 8H2O • 4 MnO4 - + 5 C +12H+ →4Mn2+ + 5 CO2 +6H2O • 3、方法：基本原则：强酸性介质条件、 过量高锰酸钾、加热煮沸10分钟，返滴 定法

具体步骤如下

10 • 具体步骤如下：