2016化学检验工技能培训与考核（中级）【高教版】教案：氧化还原滴定法.docVIP

化学检验工技能培训与考核（中级） 项目四 氧化还原滴定法 任务一 氧化还原标准溶液的配制与标定 教学目标： 学会配制氧化还原标准溶液； 学会配制氧化还原滴定中所用指示剂的配制； 为下一步完成样品测定做好准备； 培养学生完成实际样品测定的整体思路； 培养学生的团队协作能力。 教学方法： 引探和讲解相结合 教学学时： 每5人为一大组，进行讨论，整个内容需要4学时。 教学过程设计： 引入本次课程的内容 讲解与技能训练相关的理论知识 引导学生讨论氧化还原标准溶液和指示剂的配制 安排各组的任务，分组进行技能训练 对各组配制的溶液进行处理，待用 对技能训练过程中出现的问题进行总结 布置下次任务 整理实验台，打扫卫生，离开实验室 教学内容： 氧化还原滴定法基础 一、能斯特方程 能斯特方程能够用来计算不同电对的电极电位，而电极电位可以表达出氧化剂和还原剂的氧化还原能力的高低。 影响电对电极电位的因素主要是温度和浓度(或压力)。对某个电极来说，浓度的变化常常是影响电极电位的主要因素。电极电位大小可用能斯特方程来计算： ＝0＋ (2-7-1) 代入常数后为 ＝0＋ (2-7-2) 式中：—电对的电极电位； 0—为电对的标准电极电位； n—为反应电子转移的个数； R—摩尔气体常数，8.31J·mol-1·K-1； T—热力学温度，K； F—法拉第常数，96485C·mol-1 使用能斯特方程时请注意： 1．如果组成电对的某一物质是固体，则固体物质的量不列入方程中；如果是气体，则代入气体分压进行计算。 2．如果在电极反应中，氧化态、还原态物质分子(或离子)式前的系数不等于1，则氧化态、还原态物质的浓度应以此系数为方次数。 3．如果在电极反应中除氧化态和还原态物质外，还有参与电极反应的其他物质(H+、OH-)存在，则应把这些物质的浓度也表示在方程式中。 二、氧化还原滴定指示剂 根据所使用的标准溶液的不同，用于氧化还原反应的指示剂有以下三类： 1．氧化还原指示剂 氧化还原指示剂本身具有氧化还原性质的复杂有机化合物。它的氧化型（IOx）和还原型(IOx)具有不同的颜色。它的氧化还原半反应为： Inox+ ne = InRed 在滴定过程中，它参与氧化还原反应后结构发生改变而引起颜色的变化。例如，用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+时，常用二苯胺磺酸钠作指示剂。二苯磺酸钠具有还原剂的性质，能与K2Cr2O7溶液作用，当K2Cr2O7溶液滴定Fe2+到达计量点后，稍微过量的K2Cr2O7溶液就能把指示剂氧化，使二苯胺磺酸钠由还原型式（无色）转变为氧化型（紫红色），从而能判断滴定终点的到达。表2-6-1列出常用的氧化还原剂。 表2-6-1 几种氧化还原指示剂 指示剂 0，V [H+]=1mol/L 颜色 指示剂溶液 氧化态 还原态 甲　基　蓝 二　苯　胺 二苯胺磺酸钠 羊毛罂红A 邻苯氮菲亚铁 邻苯氨基苯甲酸 硝基邻二氮基亚铁 0.53 0.76 0.85 1.00 1.06 1.08 1.25 蓝绿 紫色 紫红 橙红 浅蓝 紫红 浅蓝 无色 无色 无色 黄绿 红 无色 紫红 0.05%水溶液 0.1%浓H2SO4浓溶液 0.05%水溶液 0.1%水溶液 0.025mol/L水溶液 0.1%Na2CO3溶液 0.025mol/L水溶液））KMnO4)=0.1mol/L标准溶液1L。配制过程为，称取3.3g KMnO4，溶于1050mL水中，缓缓煮沸15min，冷却后置于暗处保存两周。以4号玻璃滤锅过滤于干燥的棕色瓶中，使用前标定。 配制KMnO4溶液时，应注意以下几点。 称取KMnO4的质量，应稍高于理论计算的质量，溶解在规定的水里。 配制KMnO4溶液必须加热近沸，放置2周，目的是使各种还原性物质完全氧化。 过滤KMnO4溶液所使用的4号玻璃滤锅预先应用同样的KMnO4溶液中缓缓煮沸5min，棕色收集瓶也要用此KMnO4溶液洗涤2～3次。 KMnO4溶液应贮存在棕色瓶中保存于暗处。 KMnO4溶液的标定 用作标定KMnO4溶液浓度的基准物有：As2O3、Na2C2O4、H2C2O4.2H2O、和纯铁丝等，其中以Na2C2O4最为常用。例如，标定c（KMnO4）K2Cr2O7溶液的配制 准确称取一定量于140~150℃烘干至恒重的K2Cr2O7基准试剂，用适量的水溶解后，定量地转入容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，即得一定浓度K2Cr2O7的标准溶液。 c(K2Cr2O7)= 式中 C(K2Cr2O7) —重铬酸钾标准溶液的浓度，mol/L； M—重铬酸钾基准物质量，g； M(K2Cr2O7) —重铬酸钾的摩尔质量，g / mol； V—容量瓶