《仪器分析》第五章 氧化还原滴定法（5.4-5.5）

54常用的氧化还原滴定法 541高锰酸钾法 5.4.2重铬酸钾法 543碘量法 544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

541KMnO法(P158) 1.酸性(pH<1) MnO+8H+5e=Mn2++4H,Oφ=1.51 测定:H2O2,H2C2O4Fe2,sn2,NO2,As( 2.极强酸性,在P2O4或F存在下。 MnO 4 +3H2 P2O,+8H+4e= Mn(H2 P2O73+4H2O Mn(H2O)23+e=Mm2+3HB029°=1,7 115 测定:Mn2(如钢样中),电位法确定终点

2 5.4.1 KMnO4法 (P158) 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 MnO4 + 2H2 0 +e=Mno 2+40H =0.59 测定:S2-,SO32,S2O32及某些有机物。 4.强碱性(pH>14) Mno4+e=Mno4卯 =0.56 测定:有机物,反应速度快 注意: 不同反应条件下,KMnO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MmO2(玻璃砂漏斗) 棕色瓶暗处保存 用前标定 基准物:Na2C2O4,H2C2O42H2O, (NH42FeSO46H2O,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(p159-160) 2Mno.+5C.02+16H+=2Mn2++10c0+8HO 条件: 温度:70~80℃低一反应慢,高H2C2O4分解(+ 酸度:~1moL1H2SO4介质。(HCI 低MnO2(一),高一H2C2O4分解(+) 滴定速度:先慢后快(Mn2催化) 7快一KMnO4来不及反应而分解()

5 KMnO4的标定— (p159-160) - 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(ID、Sb(ID)、 C2O42、NO2、H2O2等。 2间接滴定法:凡能与C2O2定量生成↓的M (Ca2+、Pb2+、Th4, 3.返滴定法:MnO2、PbO2、K2Cr2O和有机物。 PbO2Na2C2O4(过),Pb2…ho KM 4 Mno △、H,SO,Mn2 +H2C2O4(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 KMnO4 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+KMmQ他一So,△ KMnO4剩) KMno Na2C2O4(过) H 224

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)

54.2重铬酸钾法 cr2O2+14H+6e=2cr3+7H2O=133V 优点:纯、稳定、直接配制,氧化性适中,选择性 好(滴定Fe2时不诱导C反应) 缺点:有毒,浓度稀时需扣空白 指示剂:二苯胺磺酸钠,邻苯氨基苯甲酸 应用:1.铁的测定(典型反应) 2利用c2O2一Fe2反应测定其他物质

8 5.4.2 重铬酸钾法 优点: 纯、稳定、直接配制，氧化性适中, 选择性 好(滴定Fe2+时不诱导Cl-反应) 缺点: 有毒, 浓度稀时需扣空白 指示剂: 二苯胺磺酸钠, 邻苯氨基苯甲酸 应用: 1. 铁的测定(典型反应) 2. 利用Cr2O7 2- — Fe2+反应测定其他物质  1.33  = V Cr2O7 2-+14H++6e=2Cr3++7H2O

K2C2O7法测定铁p162 Cr O2- Fe23滴加sFe2+sn2(剩)、SP混酸和 Feo HCLΔ HgC2(过 二苯胺磺酸钠 无色→紫色) Hg2Cl2↓终点:浅绿→紫红 滴定前应稀释 1)SP混酸应在滴定前加入(g°y,Fe2不稳定) 控制酸度 2)加S-P混酸目的 降低y b.络合Fe<消除Fe3+黄色

9 K2Cr2O7法测定铁 p162 Fe O2 3 ⎯⎯⎯⎯⎯→ ⎯⎯⎯⎯→ SnCl2 2+ 2+ 2+ S-P Fe + Sn ( Fe FeO 滴加 混酸 剩） HCl,  HgCl2 (过) Hg Cl 2 2  2- Cr O2 7 二苯胺磺酸钠 (无色 紫色) 终点：浅绿 紫红 滴定前应稀释 a. 控制酸度 2）加S-P混酸目的 降低 b. 络合Fe3+ 消除Fe3＋黄色  '   '  1）S-P混酸应在滴定前加入 （ ，Fe2+不稳定）

K2Cr2O2法测定铁(无汞) Fe2O3滴加 ISnCl2 Fe?2+Fe(少量) Feo Hc,△ 浅黄色 钨蓝 TiCl3 Fe+Ir W(v) Na wo 调0前调0后 Ti+ +Fe2+ Fe3++Cr3+ Ti至蓝色消失

10 K2Cr2O7法测定铁（无汞） ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ Fe O2 3 SnCl2 2+ 3+ Fe +Fe ( ) FeO 滴加 少量 HCl, 浅黄色 Na WO 2 4 W(v) 钨蓝 ⎯⎯⎯⎯→ TiCl3 2+ 3+ Fe +Ti 3+ 2+ Ti +Fe 2- Cr O2 7 2- Cr O2 7 Fe3++Cr3+ 调0前 调0后 ↘Ti4+ 至蓝色消失