题目
6. 哪些因素影响氧化还原滴定的突跃范围的大小?如何确定化学计量点时的电极电位?
6. 哪些因素影响氧化还原滴定的突跃范围的大小?如何确定化学计量点时的电极电位?
题目解答
答案
答:(1) 对于反应 n2Ox1 + n1Red2 = n2 Red1 + n1 Ox2化学计量点前 0.1%:化学计量点后 0.1%:所以凡能影响两条件电极电位的因素(如滴定时的介质)都将影响滴定突跃范围,此外与n1, n2 有关,但与滴定剂及被测溶液的浓度无关。(2)对于可逆对称氧化还原反应: , 与氧化剂和还原剂的浓度无关;对可逆不对称氧化还原反应 n2Ox1 + n1Red2 = a n2 Red1 + b n1 Ox2与氧化剂和还原剂的浓度有关对有 H+ 参加的氧化还原反应,还与[H+]有关。
解析
考查要点:本题主要考查氧化还原滴定中突跃范围的影响因素及化学计量点电极电位的确定方法。
解题核心思路:
- 突跃范围大小由氧化还原反应的特性决定,需分析电极电位差、电子转移数(n)及介质条件的影响。
- 化学计量点电极电位需根据反应类型(对称/不对称)及是否涉及H+,利用能斯特方程推导。
破题关键:明确突跃范围与电极电位差、n的关系,区分对称反应与不对称反应的计算差异。
影响突跃范围的因素
突跃范围的大小由以下因素决定:
- 两电对的条件电极电位差:电位差越大,突跃范围越明显。
- 电子转移数(n):n越大,突跃范围越宽。
- 介质条件:酸碱环境、离子强度等会影响条件电极电位,从而改变突跃范围。
与浓度无关:突跃范围仅与反应的电子数和电对性质有关,与滴定剂、被测液的浓度无关。
化学计量点电极电位的确定
根据反应类型分情况讨论:
对称反应(如 $n_1 = n_2$)
化学计量点电极电位为两电对标准电位的平均值:
$E_{\text{sp}} = \frac{E^\circ_1 + E^\circ_2}{2}$
与浓度无关。
不对称反应(如 $n_1 \neq n_2$)
化学计量点电极电位为加权平均值:
$E_{\text{sp}} = \frac{n_2 E^\circ_1 + n_1 E^\circ_2}{n_1 + n_2}$
与氧化剂、还原剂的浓度有关。
涉及H+的反应
需考虑溶液中[H+]对条件电极电位的影响,需代入具体反应式计算。