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huaxue314

至尊木虫 (正式写手)

[交流] 30金币求【氧化还原滴定方法】(截止到5月2号晚上18:00)

化合物中有+3,+4价的Mn,还有+4价的Ce,化合物溶于水,溶液颜色呈红棕色,怎么用氧化还原滴定的方法证明化合物中含有+3价的Mn,选择什么样的氧化剂或者还原剂,怎样滴定?谢谢大家。

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050610727

木虫 (著名写手)

★ ★ ★ ★ ★
huaxue314(金币+5,VIP+0):辛苦了,非常感谢。 5-2 12:26
一。KMnO4法
(一)方法简介
        高锰酸钾是一种较强的氧化剂,
(1) 在强酸性溶液中,表现出强氧化性
      MnO4—+8H++5e—=Mn2++4H2O      Eo=1.51V
(2) 在中性或弱酸性溶液中
      MnO4—+4H++3e—=MnO2+2H2O      Eo=0.59V
(3) 在强碱性溶液中,是较弱氧化性
      MnO4—+e—= MnO42—        Eo=0.56V
       在弱酸性、中性溶液中与还原剂作用,生成褐色的水合二氧化锰(MnO2·H2O)沉淀。妨碍滴定终点的观察,所以用KMnO4标准溶液进行滴定时,一般都是在强酸性溶液中进行的。
(四) KMnO4滴定法采用的滴定方式
用KMnO4溶液作滴定剂时,根据被测物质的性质,可采用不同的滴定方式。
    1. 直接滴定法
         许多还原性物质,如FeSO4、H2C2O4、H2O2、 Sn2+、Ti(III)、Sb(III)、As(III)、NO2—等,可用KMnO4标准溶液直接滴定。


2.  返滴定法
有些氧化性物质,如不能用KMnO4标准溶液直接滴定就可用返滴定法进行滴定。
例   如测定软锰矿中MnO2的含量时,可在H2SO4溶液存在下,加入准确而过量的Na2C2O4 (固体)或Na2C2O4标准溶液,加热待MnO2与C2O42—作用完毕后,再用KMnO4标淮溶液滴定剩余的C2O42—。由总量减去剩余量,就可以算出与MnO2作用所消耗去的Na2C2O4的量,从而求得软锰矿中MnO2的百分含量。
         应注意,用返滴定法进行分析时,只有在被测定物质的还原产物与KMnO4不起作用时才有实用价值。

3.  间接滴定法
有些非氧化性或非还原性的物质,不能用KMnO4标准溶直接滴定或返滴定,就只好采用间接滴定法进行滴定。
如测定Ca2+时,首先将Ca2+沉淀为CaC2O4,过滤,再用稀H2SO4将所得的CaC2O4沉淀溶解,然后用KMnO4标准溶液滴定溶液中的C2O42-,间接求得Ca2+的百分含量。


五)高锰酸钾法的优缺点
优点:
(1) 氧化能力强,
(2) 一般不需另加指示剂。
缺点:
(1) 高锰酸钾法的主要缺点是试剂常含有少量杂质,因而溶液不够稳定。
(2) 测定的选择性较差,
     由于KMnO4的氧化能力强,能和很多还原性物质发生作用,所以干扰也较严重

二、 重铬酸钾法
(一)方法简介
      重铬酸钾也是一种较强的氧化剂,在酸性溶液中。K2Cr2O7与还原剂作用时被还原为Cr3+,半电池反应式为:
  Cr2O72—+14H++6e—=2 Cr3++7H2O   Eo=1.33V
(二)K2Cr2O7法的特点
1. K2Cr2O7是基准试剂
     K2Cr2O7容易提纯,在140~150℃时干燥后,可以直接称量,配成标准溶液。
2. K2Cr2O7标准溶液非常稳定
      曾有人发现,保存24年的0.02mol.L-1溶液,其滴定度无显著改变。因此可以长期保存。
3. 可在HCl的酸性溶液中使用
     K2Cr2O7的氧化能力没有KMnO4强,在1mol.L-1 HCl溶液中,Eo’=1.00伏,室温下不与C1—作用(EoCl2/Cl-=1.33伏),故可在HCl溶液中滴定Fe2+。但当HCl的浓度太大或将溶液煮沸时,K2Cr2O7也能部分地被C1—还原。
4. 需要使用指示剂
        虽然K2Cr2O7溶液为橙色,但一方面此颜色不鲜艳,指示的灵敏度差;另一方面其还原产物呈绿色,对橙色有掩蔽作用,故不能采用自身指示终点,宜采用二苯胺磺酸钠或邻苯氨基苯甲酸作指示剂


三、碘量法
(一) 方法简介
     碘量法也是常用的氧化还原滴定方法之一。它是以I2的氧化性和I-的还原性为基础的滴定分析法。因此,碘量法的基本反应是
I2+2e-=2I-,         EoI2/I-=0.535V
      由Eo可知I2是一种较弱的氧化剂,能与较强的还原剂作用;而I-是一种中等强度的还原剂,能与许多氧化剂作用,因此碘量法又可以用直接的和间接的两种方式进行滴定。      
(二) 碘量法分类
1.  碘滴定法(也称直接碘量法)
      电位比EoI2/I-低的还原性物质,可以直接用I2的标准溶液滴定,但这种物质并不多,只限于较强的还原剂,如:S2-、SO32-、Sn2+、S2O32-、AsO32-、SbO33-等。  
2.  滴定碘法(间接碘量法)
电位比I2/I-的电极电位高的物质,可将I-氧化而析出I2,然后可用Na2S2O3标准溶液滴定析出的I2,这种方法称为间接碘量法。


四、其他氧化还原滴定法
(一)硫酸铈法
      Ce(SO4)2虽是一种强氧化剂,但要在酸度较高的溶液中使用,因在酸度较低的溶液中Ce4+易水解。
     在酸性溶液中,Ce4+与还原剂作用时,Ce4+被还原为Ce3+其半电池反应式为:
Ce4++e—=Ce3+    Eo=1.61V     
(二)溴酸钾法
KBrO3是一种强氧化剂,在酸性溶液中,KBrO3与还原性物质作用时,KBrO3被还原为Br—,其半电池反应式为:
    BrO3—+6H++6e—=Br—+3H2O            Eo=1.44V
      KBrO3在水溶液中易再结晶提纯,于180℃可以直接配制标准溶液。KBrO3 溶液的浓度也可用碘量法进行标定,在酸性溶液中,一定量的KBrO3与过量的KI作用,其反应式为:
                    BrO3—+6I—+6H+=Br—+3I2+3H2O
析出的I2可以用Na2S2O3标准溶液滴定,以淀粉为指示剂。KBrO3法常与碘量法配合使用。



如果觉的还不够详细,你可以查看一下文件:

http://jpkc.imnu.edu.cn/Chemist/fxhx/dzja/7/6.ppt

[ Last edited by 050610727 on 2009-5-2 at 08:57 ]
Whenyou'regoodtoothers,youarebesttoyourself!
15楼2009-05-02 08:53:45
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zhym1982

金虫 (正式写手)

太专业 整不了   顶起来
狼!幻想中我们的一族!~
2楼2009-05-01 08:32:49
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wtcling


huaxue314(金币+1,VIP+0):谢谢。 5-1 11:13
这个问题有点专业,大一的时候没认真听课,分析也学的不好。我只知道+3价的Mn能生成一种Mn(OH)3,不过在碱性条件下会歧化生成二氧化锰和氢氧化锰,希望对你有帮助,期待高手帮忙解决你的难题。
4楼2009-05-01 08:44:11
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灯芯+NaCl

金虫 (小有名气)

★ ★ ★
huaxue314(金币+3,VIP+0): 5-2 12:25
三价和四价锰都不是很稳定,手边没有资料,给你两个思路吧
一个是用氧化剂,把他们两个都氧化到7价 然后再用标准溶液还原到2价 注意还原的时候要考虑4价的Ce会被还原成3价(如果选择好还原剂,也可以使Ce不被还原)。
另一个方法,正相反,先统一到2价,再用强氧化剂氧化到7价。
个人推荐方法一,可行性大一些。最后就是从结果往前推,首先可以知道7价锰的量,然后再计算可以知道起始物中锰的化合价在三点几,就是介于三和四之间。列二元一次方程式,可求出三价锰和四价锰的比值。
作光作盐---让爱走动---心灵诚实---慎独谦卑
5楼2009-05-01 10:05:03
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