实验49 库仑滴定法测定维生素c药片中的抗坏血酸含量(新)

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1、实验名称：库仑滴定法测定维生素C药片中的抗坏血酸含量实验学时：5实验类型：基础性实验主讲教师：朱芳联系方式：ceszhuf@mail.sysu.edu.cn♦一、库仑分析原理与过程♦二、电量的确定♦三、电流效率与影响电流效率的因素♦四、恒电位库仑分析♦五、恒电流库仑分析（库仑滴定）♦六、应用实例及研究进展♦七、实验部分（包括实验目的、内容、原理、注意事项、思考题等）♦八、预习要求内容一、库仑分析原理与过程库仑分析法：电极反应-电量-物质量相互关系；库仑分析法的理论基础：法拉第电解定律；基本要求：电极反应单纯，电流效率100%。1.法

2、拉第电解定律法拉第第一定律:物质在电极上析出产物的质量W（或m）与通过电解池的电量Q成正比。法拉第第二定律:式中：M为物质的摩尔质量（g），Q为电量（1库仑=1安培×1秒），F为法拉第常数（1F=96487库仑），n(或z)为电极反应中转移的电子数。2.装置与过程(2)将一定体积的试样溶液加入到电解池中，接通库仑计电解。当电解电流降低到背景电流时，停止。由库仑计记录的电量计算待测物质的含量。(1)预电解,消除电活性杂质。通N2除氧。预电解达到背景电流,不接通库仑计。二、电量的确定恒电流库仑分析：Q=it恒阴极电位库仑分析：电流随时间

3、衰减时，作图法：以lgit对t作图，斜率k；截距lgi0；要求电流效率100%（1）氢氧库仑计(电解水)1F电量产生氢气11200mL；氧气5600mL。共产生16800mL气体。（2）库仑式库仑计电解硫酸铜水溶液。电解结束后，反向恒电流电解，沉积的Cu全部反应:Q=it（3）电子积分库仑计库仑计电解液气体三、电流效率与影响电流效率的因素影响电流效率的因素：（1）溶剂的电极反应；（2）溶液中杂质的电解反应；（3）水中溶解氧；（4）电解产物的再反应；（5）充电电容。四、恒电位库仑分析定义：在电解过程中，控制工作电极的电位保持恒定值，使

4、被测物质以100%的电流效率进行电解。当电流处于零时，指示该物质已被电解完全。电量的测定可通过在电路中串接一个库仑计或采用电子积分仪及作图求得。（见二.电量的确定）五、恒电流库仑分析（库仑滴定）定义：库仑滴定是由电解产生的滴定剂来滴定待测物质的一种电化学分析法。优点：1、维持电流恒定，可大大缩短电解时间；2、电量测量很方便，Q=it；难点：1、如何保证100%的电流效率？2、如何指示反应的终点？库仑滴定装置如何保证恒电流的100%的电流效率？加入一个适合的辅助体系1.滴定时Fe2+变为Fe3+，如果电位不准确控制，这个滴定反应的电流效

5、率不会是100%。2.当一个固定电流流过电解池时，由Fe2+传输的电流会迅速下降，因此外加电压就要加大，阳极电位就要正移，此时阳极上O2就会析出。3.如果在电解液中加入浓度较大的Ce3+离子作为一个辅助体系。当Fe2+阳极氧化电流降低时，Ce3+氧化到Ce4+，提供阳极电流。溶液中生成的Ce4+能立即同Fe2+发生化学计量反应，本身又被还原到Ce4+，这样就可以使阳极电位稳定在水电解电位以下，而防止氧的析出，达到了所需要的电流。如何判断滴定反应的终点？1、化学指示剂法：容量分析中使用的化学指示剂，只要体系合适，仍可使用，如恒电流电解K

6、I溶液产生I2来测定As(Ⅲ)，淀粉可作为很好的指示剂。2、电位法：在电解池中插入指示电极和参比电极，由滴定过程中电极电位的突跃来指示终点的到达。3、双铂电极电流指示法：又称为永停法。双铂极电流指示法在电解池中插入一对铂电极做指示电极，加上一个很小的直流电压（50-200mV，见库仑滴定装置图）。如恒电流电解KI溶液产生I2来测定As(Ⅲ)，终点前是As(Ⅴ)/As(Ⅲ)不可逆电对，终点后是I3-/I-可逆电对。两种体系的极化曲线（即电流随外加电压而改变的曲线）明显不同。不可逆体系电流曲线通过横轴是不连续的（电流很小），可逆体系在很小

7、的电压下就产生明显电流。双铂电极上电流曲线变化如图所示，电流在终点后明显上升。终点tiI2滴定As(Ⅲ)的双铂电极电流曲线双铂极电流指示法当体系：可逆电对（终点前）→不可逆电对（终点后），电流曲线变化则出现相反情况；Ce4+滴定Fe2+体系：可逆电对（终点前）→可逆电对（终点后），则出现如图所示的电流变化。终点ttii终点六、应用举例及研究进展1.KarlFish法测微量水由吡啶，碘，二氧化硫和甲醇组成I2+SO2+2H2O→HI+H2SO4↑↑电解产生吡啶中和（中和HI酸）加入甲醇可防止副反应发生。六、应用举例及研究进展2.水质污染

8、中化学需氧量的测定COD是指1升水中可被氧化的物质氧化所需的氧量；一定量的高锰酸钾标准溶液与水样反应，剩余的KMnO4用电解产生的Fe2+进行恒电流库仑滴定；根据电解产生Fe2+所消耗的电量可知道溶液中剩余的MnO4-离