(二)高锰酸钾的应用示例——市售过氧化氢中H2O2含量的测定
在酸性溶液中,H2O2被KmnO4氧化。
2MnO-4+5H2O2+6H+→2Mn2+5O2+8H2o
氧化还原滴定同样也要经过标准溶液的配制、标定和被测物质含量测定三个过程:
1.KMnO4标准溶液的配制
称取约0.86g KMnO4加蒸馏水配成500ml0.01mol·L-1的标准溶液。加热至沸,并保持微沸约1h。冷却,放暗处约一周后用垂熔玻璃漏斗或玻璃丝过滤。将滤液移至棕色瓶内暗处保存。
2.KMnO4溶液浓度的标定
可用基准物质Na2CO3标定KMnO4溶液的浓度,反应式如下:
3.过氧化氢含量的测定
用移液管吸取市售过氧化氢1.00ml,放入250ml容量瓶中,稀释25.00ml于锥形瓶中,加6ml3mol·L-1H2SO4,用KMnO4标准溶液滴定溶液呈粉红色,设稀释后H2O2的密度为1,H2O2的含量可按下式计算:
三、碘量法
(一)基本原理
碘量法是利用I2的氧化性和I-的还原性进行滴定的分析方法。
I2+2e-2I-=0.535V
从值可知,I2是一种较弱的氧化剂,而I-是中等 强度的还原剂 。低于 电对的还原性物质如S2-,SO2-3,AsO3-3,SbO3-3,维生素C等,能用I2标准溶液直接滴定,这种方法叫直接碘量法或碘滴定法。高于 电对的氧化性物质如Cu2+,Cr2O2-7,CrO2-4,MnO2-4,NO-2,CL2,H2O2,漂白粉等,可将I-氧化成I2,再用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2。这种滴定方法叫间接碘量法或滴定碘量法。
1.直接碘量法
用直接碘量法来测定还原性物质时,一般应在弱碱性、中性或弱酸性溶液中进行,如测定AsO3-3需在弱碱性NaHCO3溶液中进行。
若反应在强酸性溶液中进行,则平衡向左移动,且I-易被空气中的O2氧化:
4I-+O2+4H+→2I2+2H2O
如果溶液的碱性太强,I2就会发生歧化反应:
I2标准溶液可用升华法制得的纯碘直接配制。但I2具有挥发性和腐蚀性,不宜在天平上称量,故通常先配成近似浓度的溶液,然后进行标定。由于碘在水中的溶解度很小,通常在配制I2溶液时加入过量的KI以增加其溶解度,降低I2的挥发性。直接碘量法可利用碘自身的黄色或加淀粉作指示剂,I2遇淀粉呈蓝色。
2.间接碘量法
间接碘量法测定氧化性物质时,须在中性或弱酸性溶液中进行。例如,测定K2Cr2O7含量的反应如下:
Cr2O72-+6I-+14H+→2Cr3+3I2+7H2O
I2+2S2O22-→2I-+S4O2-6
若溶液为碱性,则存在如下事反应:
I2+S2O22-+10OH-→8I-+2SO42-+5H2o
在强酸性溶液中,S2O2-3易被分解:
S2O22-+2H-→S↓+SO2+H2O
间接碘量法也用淀粉作指示剂,但它不是在滴定前加入,若指示剂加得过早,则由于淀粉与I2形成的牢固结合会使I2不易与Na2S2O3立即作用,以致滴定终点不敏锐。故一般在近终点时加入。应用碘量法除须掌握好酸度外,还应注意以下几点:
(1)防止碘挥发。其办法有:
①加入过量的KI,使I2变成I-。
②反应时溶液不可加热。
③反应在碘量瓶中进行,滴定时不要过分摇动溶液。
(2)防止I-被空气氧化。方法有:
①避免阳光照射。
②Cu2+、NO-2等能催化空气对I-的氧化,应该设法除去。
③滴定应该快速进行。