碘量法是利用的i2氧化性和i-的还原性为基础的一种.docVIP

基于碘量法的高中化学选修课定量实验的设计与实施 杭州市余杭中学 钟仁梅 311121 摘要：碘量法是以碘(I2)作为氧化剂或以碘化物(如碘化钾)作为还原剂的一种氧化还原滴定法。因其原理易懂条件易控制操作快速方便精确度较高I2—I-的I2(剩余) + 2S2O32- = S4O62- + 2I― 置换碘量法是先在待测液(氧化性物质)中加入足量的碘化钾，待测液将碘化钾氧化析出定量的单质碘，然后再用标准硫代硫酸钠溶液滴定析出的碘，从而求出待测组分含量的方法。滴定反应为：氧化性物质+ I―→I2；I2 + 2S2O32- = S4O62- + 2I- 剩余碘量法和置换碘量法的滴定原理都是用硫代硫酸钠标准溶液滴定碘，故常用淀粉溶液作指示剂，以溶液蓝色刚好褪去且30s内不变色作为滴定终点。使用间接碘量法时，淀粉溶液应在接近终点(即溶液变为浅蓝色)时加入，因为当溶液中有大量碘存在时，碘易吸附在淀粉表面，影响终点的正确判断。 二、问题的提出 1、高考与教学的现状 在近几年的全国各地高考题中，笔者发现“碘量法”以定性或定量的形式出现在考题中的频率比较高。例如，“2015年的新课标Ⅱ卷”出现了用碘量法测混合气中ClO2的含量；“2014年的天津卷”出现了用碘直接滴定Na2S2O3溶液，以测Na2S2O3的含量；“2014年的福建卷”出现了用碘量法测SO2的含量。但是在高中化学的教学中，涉及的实验大多是定性实验，定量实验主要是以中和滴定为原型而进行的一些拓展或变异的实验，相对来说，在定量实验方面是比较薄弱的。所以在高中化学选修课中，设置一门与生活息息相关的拓展性实验课程——《基于碘量法的定量实验的设计与实践》是很有必要的，一方面可以完善学生的知识结构，提高他们的学习兴趣，增强学生的动手能力，体验科学探究的方法与科学探究的严谨；另一方面又可以让学生体会到化学与我们的生活是息息相关的，感受到化学是服务于我们的生活的。 2、碘量法的特点 在分析化学中，碘量法是一种较为成熟较经典的容量分析方法之一因其原理易懂应用广泛条件易控制操作快速方便仪器简单数据可靠精密度和精确度也较高是一种水溶性维生素，水溶液呈酸性由于维生素C的还原性很强，在空气中易被氧化，特别是在碱性介质中更易被氧化，故在测定时须加入少量冰醋酸。 计算式：每1ml碘滴定液（0.02mol/L)相当于3.52mg的C6H8O6。 ⑵、实验探究 ①、取g水果，放入中，进行。 、，放入洁净的瓶中mL 2%的淀粉溶液。 、碘越，水果维C的含量越通过计算，得出种水果中维生素C的含量： 维生素C的含量（mg/0g） 10.20 赣南脐橙 40.34 猕猴桃 57.60 ⑷、实验结论 通过实验测定可知，若人体需要补充维C，应多吃猕猴桃和脐橙。 直接碘量法还可应用于合金中铜元素含量的测定，葡萄酒中SO2含量的测定，标定Na2S2O3溶液的浓度等等。 2、剩余滴定法(反滴定法)测水果中维生素C的含量 ⑴、实验原理 I2 + 2S2O32- = S4O62- + 2I- 计算式、取g水果，放入中，进行。 、，放入洁净的瓶中。 ③、越，水果维C的含量越计算，得出种水果中维生素C的含量： 维生素C的含量（mg/0g） 9.60 赣南脐橙 38.03 猕猴桃 54.28 ⑷、实验结论 理论上来说，因为维C易被氧化，反滴定法测出的维C含量应该更准确一些。但实验结果却表明，反滴定法测出的维C含量比直接滴定法测出的维C含量低，与理论分析相矛盾。那么导致结果偏低的原因又是什么？进一步查找资料，发现，在酸性环境中维C相对比较稳定，不易被氧化，而该环境下硫代硫酸钠易发生歧化反应，致使硫代硫酸钠的消耗增多，所以反滴定法测出的维C含量偏低。故在测定水果或蔬菜中维C的含量时，为使测定数据更准确一些，应该选用直接碘量法。 剩余碘量法(反滴定法) 还可以用的3、用置换滴定法测中的溶解氧(DO) 溶解氧是指溶解于水中的，用DO表示溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件溶解氧的一个来源是水中溶解氧未饱和时，大气中的氧气向水体渗入；另一个来源是水中植物通过光合作用释放出的氧溶解氧温度一般来说，温度高，溶解氧低；气压，水中的溶解氧水中的、、等还原性物质消耗水中的溶解氧，另一方面水中微生物的呼吸作用以及水中有机物质被好氧微生物的氧化分解也会消耗水中的溶解氧也就是说溶解氧是水体自净能力的重要指标 本次实验选取了娃哈哈纯净水，实验室自来水，苕溪水，对比测水中的DO。 ⑴、实验原理： 先在水样中加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液，使生成氢氧化锰沉淀。氢氧化锰沉淀性质极不稳定，迅速与水中的溶解氧化合，生成棕色锰酸锰沉淀。 2MnSO4 + 4NaOH =2Mn(OH)2↓(白色) + 2Na2SO4 2Mn