[指南]用重铬酸钾电位滴定硫酸亚铁铵溶液

[指南]用重铬酸钾电位滴定硫酸亚铁铵溶液 用重铬酸钾电位滴定硫酸亚铁铵溶液 实验目的: 学习氧化还原滴定法的原理与实验方法,各种滴定终点确定方法(V,E曲线法,二次微商法)。 实验原理: 2+2++3+3+用KCrO滴定Fe,其反应式如下: KCrO +6Fe +14H?2Cr +6Fe + HO2272272 利用铂电极作指示电极,饱和甘汞电极作参比电极,与被测溶液组成工作电池。在 滴定过程中,随着滴定剂的加入,铂电极的电极电位发生变化。在化学计量点附近铂电极的电极电位产生突跃,从而确定滴定终点。 仪器和试剂: 仪器:饱和甘汞电极 铂电极 pH—mv计 滴定管(酸式) 搅拌磁 试剂:KCrO溶液(0.01mol/L)硫酸亚铁铵溶液 二苯胺磺酸钠(指示剂)227 实验步骤: 1(准备好铂电极和饱和甘汞电极;在滴定管中加入重铬酸钾标准滴定溶液。 2+2(试样的配制:在50mL烧杯中，将10mL Fe和8mL 3mol的HSO相混合;再加入几滴二苯24 胺磺酸钠作指示剂。 3(用酸式滴定管装入0.01mol/L:KCrO溶液，排气泡，调零后置于铁架台上227 2+4(试液中Fe含量的测定:开动搅拌磁子，待电位值稳定后读数。向烧杯中滴加KCrO 227溶液， 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 滴定剂为1 mL，2 mL，3 mL，4 mL，4.4 mL,4.5 mL,4.6 mL,4.7 mL,4.8 mL,4.9 mL,5.0 mL,5.1 mL,5.2 mL,6.0 mL,7.0 mL,8.0 mL,9.0 mL处的电动势值。 5(关闭仪器和搅拌电源开关。清洗滴定管,电极,烧杯并放回原处。 (根据数据，给出E-V曲线，确定滴定终点;用二次微商法确定终点，比较两种结果。6 实验现象: 溶液因加入了指示剂，随着KCrO溶液的加入，溶液由无色变成浅绿色最后变成紫色，可帮227 助指示滴定终点。当KCrO溶液加入的体积达到4.8mL时，电位发生突跃。227 实验结果: 1(实验数据记录如下: V(mL) ()0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 4.4 4.6 K2Cr2O7 电位数(V) -388 -432 -456 -476 -504 -524 -542 4.7 4.8 4.9 5.0 5.1 5.2 6.0 7.0 9.0 -559 -649 -719 -745 -762 -772 -789 -801 -813 2(E-V曲线:曲线上拐点对应的体积即为滴定终点时所耗标准滴定溶液的体积。 根据此曲线，当体积为4.8mL时，发生突跃。此时电动势数值为-649V。根据体积可计算出2+Fe 的含量为0.0288 mol/L. 3.二阶微商法(计算法) 滴定体积 V1 Vep V2 22?E/?V 22作E-V曲线所用数据 作ΔE/ΔV -V曲线所用数据 作ΔE/ΔV -V曲线所用数据 加KCrO溶液CrO溶液体积CrO溶液体积加K加K22722722722ΔE/mV ΔV/mL ΔE/ΔV ΔE/ΔV E-mV 体积V/mL V/mL V/mL 0.0 -388 -44 1.0 -44 0.5 20 1.0 1.0 -432 -24 1.0 -24 1.5 2.0 -456 -20 1.0 -20 2.5 4 2.0 3.0 -476 -28 1.0 -28 3.5 -8 3.0 4.0 -504 -20 0.4 -50 4.2 -31.4 3.85 4.4 -524 -18 0.2 -90 4.5 -133.3 4.35 4.6 -542 -17 0.1 -170 4.65 -533.3 4.575 4.7 -559 -90 0.1 -900 4.75 -7300 4.7 4.8 -649 -70 0.1 -700 4.85 2000 4.8 4.9 -719 -26 0.1 -260 4.95 4400 4.9 5.0 -745 -17 0.1 -170 5.05 900 5.00 5.1 -762 -10 0.1 -100 5.15 700 5.375 5.2 -772 -17 0.8 -21.3 5.6 174.89 5.375 6.0 -789 -12 1.0 -12 6.5 10.33 6.05 7.0 -801 -12 2.0 -6 8.0 4 7.25 9.0 -813 计算如下: 2222加入4.7mL时，ΔE/ΔV =-7300; 加入4.8 mL时，ΔE/ΔV =2000 滴定剂体积/mL 4.7 x 4.8 22ΔE/ΔV -7300 0 2000 4.8-4.7 x-4.7 = 2000+7300 0+7300 x=4.78mL 224.ΔE/ΔV - V曲线: 此曲线最高点与最低点连线与横坐标的交点即为滴定终点体积 实验讨论: 1.电位滴定: 每滴加一次滴定剂，平衡后测量电动势。 关键: 确定滴定反应的化学计量点时,所消耗的滴定剂的体积;快速滴定寻找化学计量点所在的大致范围;突跃范围内每次滴加体积控制在0.1mL;记录每次滴定时的滴定剂用量(V)和相应的电动势数值(E)，作图得到滴定曲线。 2.电位滴定终点确定方法 (1)E-V曲线法:图(a) 简单，准确性稍差。 (2)ΔE/ΔV - V曲线法:图(b) 一阶微商由电位改变量与滴定剂体积增量之比计算之。曲线上存在着极值点，该点对应着E-V 曲线中的拐点。 223)ΔE/ΔV - V曲线法:图(c)。灵敏准确且不受试液底色的影响。 22 ΔE/ΔV 二阶微商计算: 3(在计量点时，二苯胺磺酸钠颜色如何变化 二苯胺磺酸钠的氧化态为紫色，还原态为无色，变色的条件电极电位为0.85V。变色范围为 2+0.85?0.059/2V，用KCrO滴定Fe的突跃范围的电位正好将指示剂的变色范围包含在内，227 故计量点时，指示剂由无色而氧化为紫色。 4(在本实验中为何要加HSO及HPO, 2434 3，2- KCrO在酸性溶液中显示很强的氧化能力，因此要加1 mol/L HSO，此时CrO,Cr22724272+3+的条件电极电位为1.08，能使Fe氧化为Fe。 3+2+3-3+ 在1 mol/L HSO中E’Fe,Fe,，0.68V，加入1:3(V,V)的HPO后由于PO与Fe243443-3+2+形成稳定的无色络离子[Fe(PO)]，而使Fe,Fe电对的条件电极电位降低，所以在有HPO4234 2+存在的HSO介质中滴定Fe时，起始条件电极电位最低，滴定突跃最长。24 5. 从E,V曲线上确定的计量点位置，是否位于突跃的中点,为什么, 从E,V曲线上确定的计量点位置，并不位于突跃的中点，因为在该氧化还原反应中所 涉及的二个半反应为: 2+3+ Fe — e ? Fe n,11 2-，3， CrO ，14H ，6e ? 2Cr，7HO n,62722 2- n?n，所以等当点并不在滴定突跃的中点，而是偏向电子转移数较多的CrO一方。12272+在这里是用KCrO滴定Fe，因此等当点偏向于滴定突跃的末端。 227 6(为什么氧化还原滴定可以用铂电极作为指示电极 铂是一种性质稳定的惰性金属，当铂电极插入可溶性氧化态或还原态物质的滴定溶液中，电极本身并不参加反应，而是作为一个导体，在这里仅起传导电子的作用,没有离子穿越相界面.。为物质的氧化态(Fe3+)和还原态(Fe2，)转移电子提供了场所，它能显示溶液中对应的氧化态和还原态离子浓度间的关系，因而可在氧化还原滴定中用作指示电极。