1.原理:以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质,或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。 2.试剂:常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
3.指示剂:氧化还原滴定的指示剂有三类:
(1)氧化还原指示剂。
(2)专用指示剂,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝。 (3)自身指示剂,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无变为浅红。
4.实例
(1)Na2S2O3溶液滴定碘液
原理:2Na2S2O3+I8导2===Na2S4O6+2NaI。
指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝退去,且半分钟内不恢复原,说明到达滴定终点。
(2)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
原理:2MnO+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H土钻2O。
指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫,不用另外选择指示剂,当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无变浅红,且半分钟内不退,说明到达滴定终点。
典例分析
1.某学习小组用“间接碘量法”测定某CuCl2晶体试样的纯度,试样不含其他能与I-发生反应的氧化性杂质,已知:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,I2+2S2O===S4O+2I-。取m g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,部分实验仪器和读数如图所示。
下列说法正确的是( )
A.试样在甲中溶解,滴定管选乙
B.选用淀粉作指示剂,当甲中溶液由蓝变为无时,即达到滴定终点
C.丁图中,滴定前滴定管的读数为a-0.50 mL
D.对装有标准液的滴定管读数时,滴定前后读数方式如丁图所示,则测得的结果偏小
透视望远镜答案 D
解析 A项,甲中盛装的是含有I2的溶液,则滴定管中盛装的为Na2S2O3标准溶液,该溶液显碱性,应选用碱式滴定管(丙),不正确;B项,溶液变且经过30 s左右溶液不恢复原来的颜,视为滴定终点,不正确;C项,滴定管“0”刻度在上端,故滴定前的读数为a+0.50 mL,不正确;D项,滴定后俯视读数,将导致读数偏小,故测得的结果偏小,正确。
2.常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定新配制的25.0 mL
0.02 mol·L-1 FeSO4溶液,应用手持技术测定溶液的pH与时间(t)的关系,结果如图所示。下列说法中错误的是( )
A.ab段,溶液中发生的主要反应:H++OH-===H2O
B.bc段,溶液中:[Fe2+]>[Fe3+]>[H+]>[OH-]
C.d点,溶液中的离子主要有Na开关柜除湿+、SO、OH-
D.滴定过程发生了复分解反应和氧化还原反应
答案 B
解析 ab段,新配制的25.0 mL 0.02 mol·L-1 FeSO4溶液,为抑制水解加了些硫酸,溶液中发生的主要反应为H++OH-===H2O,A项正确;bc段,[H+]>[Fe3+],B项错误;d点pH=11.72,表示滴定反应已完全结束,此时溶液中含有硫酸钠与过量的氢氧化钠,溶液中的离子主要有Na+、SO、OH-,C项正确;滴定过程中发生的反应有酸碱中和反应,硫酸亚铁与氢氧化钠的复分解反应,氢氧化亚铁与氧气的氧化还原反应,D项正确。
3.过氧化氢的水溶液适用于医用消毒、环境消毒和食品消毒。
Ⅰ.过氧化氢性质探究实验
(1)酸性条件下H2O2可将Fe2+转化成Fe3+,由此说明H2O2具有________性。
(2)已知H2O2是一种二元弱酸,其中Ka1=2.20×10-12 mol·L-1、Ka2=1.05×10-25 mol·L-1,则H2O2的电离方程式为___________________________________________________,
常温下,1 mol·L-1的H2O2溶液的pH约为________。
Ⅱ.过氧化氢含量的测定实验
某兴趣小组同学用0.100 0 mol·L-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢,反应原理为2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O自制防二手烟神器2↑。
(3)滴定达到终点的现象是___________________________________________________。
(4)用移液管移取25.00 mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如表所示:
| 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 |
V(KMnO4溶液)/mL | 17.10 | 18.10 | 18.00 | 17.90 |
| | | | |
计算试样中过氧化氢的浓度为________mol·L-1。
(5)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
答案 (1)氧化 (2)H2O2 H++HO苯妥英钠的制备、HO H++O 5.8 (3)锥形瓶内溶液恰好由无变为浅紫,且30秒内溶液不退 (4)0.180 0 (5)偏高
解析 (1)酸性条件下,H2O2可将Fe2+氧化为Fe3+,体现了过氧化氢的氧化性。(2)过氧化氢属于二元弱酸,分步电离,其电离的方程式为H2O2 H++HO、HO H++O;又Ka1=2.20×10-12 mol·L-1,Ka2=1.05×10-25 mol·L-1,Ka1≫Ka2,以第一步电离为主,则Ka1===2.20×10-12 mol2·L-2,所以c(H+)≈1.48×10-6 mol·L-1,即pH≈5.8。(3)滴定达到终点的现象是锥形瓶内溶液恰好由无变为浅紫,且30秒内溶液不退。(4)由于第一次数据误差过大,故舍去;其他三组数据的平均值为18.00 mL,根据反应2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑,n(H2O2)=2.5×n(MnO)=2.5×0.100 0 mol·L-1×
0.018 L,c(H2O2)= mol·L-1=0.180 0 mol·L-1。(5)滴定前滴定管尖嘴处有气泡,导致消耗的标准液体积偏大,则测定结果偏高。