第六章氧化还原滴定法（课件）《分析化学(邢文卫)》高锰酸钾标准溶液的配制和标定同步教学（ 化学工业出版社第三版）

高锰酸钾标准溶液的配制和标定 实验目的 1、掌握高锰酸钾标准溶液的配制方法和保存条件； 2、掌握用草酸钠基准试剂标定高锰酸钾浓度的原理和方法； 实验原理 1、溶液配制用水要煮沸，配好溶液要保存在棕色瓶中。 市售的KMnO4常含杂质 KMnO4易与水中的还原性物质发生反应生成MnO2·nH2O KMnO4易在光线作用下生成MnO2·nH2O MnO2·nH2O能促进 KMnO4的分解 因此配制KMnO4溶液时要保持微沸1小时或在暗处放置数天，待 KMnO4把还原性杂质充分氧化后，过滤除去杂质，保存于棕色甁中，标定其准确浓度。 　　 2、Na2C2O4是标定 KMnO4 溶液浓度 （1）5C2O42－ + 2MnO4－ + 16H+ = 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O 　　反应要在酸性、较高温度和有Mn2+ 作催化剂的条件下进行。滴定初期，反应很慢，KMnO4 溶液必须逐滴加入，如过快，部分KMnO4 在热溶液中将按下式分解而造成误差： （2）4KMnO4 + 2H2SO4 = 4MnO2 + 2K2SO4 + 2H2O + 3O2 　　在滴定过程中逐渐生成的 Mn2+ 有催化作用，结果使反应速率逐渐加快。 （3）因为KMnO4溶液本身具有特殊的紫红色，极易察觉，故用它作为滴定剂时，不需要另加指示剂。 4 标定KMnO4的基准物质较多，有As2O3、H2C2O4·2 H2O 、Na2C2O4和纯铁丝等。其中以Na2C2O4最常用，Na2C2O4不含结晶水，不宜吸湿，宜纯制，性质稳定。 实验仪器与试剂 试 剂：高锰酸钾（AR）；草酸钠（基准试剂）；3 mol/L硫酸溶液、1mol/L MnSO4 仪 器：酸式滴定管、250mL棕色试剂瓶、50mL量筒、10mL量筒、25mL移液管、1mL吸量管、250mL锥形瓶、250mL容量瓶、电子天平、水浴锅、电炉、玻璃砂芯漏斗。 实验步骤 1、0.02 mol·L－1KMnO4 溶液的配制 方法一：称取高锰酸钾（M=158）约0.8-1.0g于烧杯中，加入适量蒸馏水煮沸加热溶解后倒入洁净的250mL棕色试剂瓶中，用水稀释至250 mL，摇匀，塞好，静止7~10d后将上层清液用玻璃砂芯漏斗过滤，残余溶液和沉淀倒掉，把试剂瓶洗净，将滤液倒回试剂瓶，摇匀，待标定。 方法二：称取0.8-1.0g的高锰酸钾溶于大烧杯中，加250mL水，盖上表面皿，加热至沸，保持微沸状态1小时，则不必长期放置，冷却后用玻璃砂芯漏斗过滤除去二氧化锰的杂质后，将溶液储于250mL棕色试剂瓶可直接用于标定。 2、KMnO4浓度的标定 精确称取 0.1300～0.1600g预先干燥过的 Na2C2O4 三份，分别置于250 mL锥形甁中，各加入 10mL 蒸馏水和 10 mL3mol·L-1H2SO4使其溶解，水浴慢慢加热直到锥形瓶口有蒸气冒出 (约75～85℃)。 趁热用待标定的 KMnO4溶液进行滴定。 开始滴定时，速度宜慢，在第一滴 KMnO4 溶液滴人后，不断摇动溶液，当紫红色褪去后再滴入第二滴。待溶液中有Mn2+产生后，反应速率加快，滴定速度也就可适当加快，但也决不可使KMnO4溶液连续流下（为了使反应加快，可以先在高锰酸钾溶液中加一、两滴1mol/L MnSO4）。 近终点时，应减慢滴定速度同时充分摇匀。 最后滴加半滴 KMnO4溶液，在摇匀后半分钟内仍保持微红色不褪，表明己达到终点。记下最终读数并计算KMnO4溶液的浓度及相对平均偏差。 数据记录与处理 实验序号 记录项目 1 2 3 M（Na2C2O4）/g 滴定管终读数/mL 滴定管始读数/mL V（KMnO4）/mL C（KMnO4）/mol.L-1 C（KMnO4）/mol.L-1 RD（相对偏差） 注意事项 1．在室温条件下，KMnO4与C2O4-之间的反应速度缓慢，故加热提高反应速度。但温度又不能太高，如温度超过85℃则有部分H2C2O4分解，反应式如下：H2C2O4=CO2↑+CO↑+H2O 2．草酸钠溶液的酸度在开始滴定时，约为1mol·L-1，滴定终了时，约为0.5mol·L-1，这样能促使反应正常进行，并且防止MnO2的形成。滴定过程如果发生棕色浑浊MnO2，应立即加入H2SO4补救，使棕色浑浊消失。 3．当反应生成能使反应加速进行的Mn2+后，可以适当加快滴定速度，但如果滴定速度过快，部分KMnO4将来不及与Na2C2O4反应造成误差，它们会按下式分解： 4MnO4-+4H+====4MnO2+3O2↑+2 H2O 4．KMnO4标准