7.2高锰酸钾法（课件）——《分析化学》同步教学（高教版）

高锰酸钾法 案例引入 化学需氧量：利用化学氧化剂（如高锰酸钾）将水中可氧化物质（如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量，简称COD。 水体监测指标评价 2 高锰酸钾法 一、高锰酸钾法的基本原理 在强酸性溶液中，MnO4- 还原为 Mn2＋：MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O = 1.51 V 在中性或弱碱性溶液中，MnO4- 还原为 MnO2： MnO4- + 2H2O + 3e MnO2 + 4OH－ = 0.595 V 在 OH－ 浓度大于 2 mol·L－1的碱溶液中，MnO4- 与很多有机物反应，还原为： MnO4- + e MnO42- = 0.558 V 高锰酸钾法 酸性条件 碱性条件 氧化有机物的反应速率较快 HCl Cl-具有还原性 HNO3 酸性条件下具有氧化性 滴定有机物常在碱性介质中进行 H2SO4 √ 应用 高锰酸钾法 02 01 01 02 缺点 氧化性太强，可以和很多还原性物质发生作用，干扰较严重，滴定选择性较低。 缺点 标准溶液的稳定性不够，不能长时间保存。 优点 氧化能力强，可应用于直接、间接、返滴定等多种滴定分析，可对无机物、有机物进行滴定，应用很广。 优点 高锰酸钾溶液为紫红色，无需另加指示剂，本身亦可作为指示剂。 高锰酸钾法 二、KMnO4标准溶液的配制和标定 使用的蒸馏水中也含有少量如尘埃、有机物等还原性物质 市售高锰酸钾试剂纯度仅在质量分数99%左右 常含有少量的MnO2及其他杂质 这些物质都能使KMnO4还原而析出MnO（OH）2沉淀 这些生成物以及热、光、酸、碱等外界条件的改变均会促进KMnO4的分解 KMnO4 标准滴定溶液只能用间接法配制 1.KMnO4标准溶液的配制 高锰酸钾法 配制时称取稍多于理论量的高锰酸钾溶于一定体积的蒸馏水中。 将配好的KMnO4溶液加热至沸，保持微沸约1小时，然后放置2～3天，使溶液中可能存在的还原性物质完全氧化。 用微孔玻璃漏斗或玻璃棉滤去二氧化锰沉淀。 滤液储于棕色瓶中，暗处保存，最后再用基准物质标定。 为配制较稳定的KMnO4溶液，常采取以下措施： 高锰酸钾法 2.KMnO4标准溶液的标定 基准物： Na2C2O4、 (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O、 H2C2O4·2H2O、 纯铁丝等。 在H2SO4介质中Na2C2O4 与KMnO4的反应如下： Na2C2O4 不含 结晶水 易提纯且性质稳定 105～110℃烘2h至恒重，冷却后使用 高锰酸钾法 滴定条件： （1）温度 室温下反应的速率缓慢，常将Na2C2O4溶液加热至75～85℃再进行滴定。不能使温度超过90℃，否则 H2C2O4 分解，导致标定结果偏高。 H2C2O4→CO2↑ +CO ↑+H2O （2）酸度 溶液应保持足够大的酸度，一般控制酸度为 0.5～1 mol·L－1。如果酸度不足，KMnO4易生成 MnO2 沉淀，酸度过高则又会使 H2C2O4 分解。 高锰酸钾法 （3）滴定速度 慢---快---慢 反应生成的Mn2+有自动催化作用。不能过快，否则加入的KMnO4溶液会因来不及与C2O42-反应，就在热的酸性溶液中分解，导致标定结果偏低。 4MnO4- + 12 H+ → 4Mn2+ +5O2 +6H2O （4）滴定终点 用KMnO4溶液滴定至溶液呈淡粉红色30 s不褪色即为终点。放置时间过长，空气中还原性物质能使KMnO4还原而褪色。 标定好的KMnO4溶液在放置一段时间后，若发现有沉淀析出，应重新过滤并标定。 高锰酸钾法 化学需氧量是表示水质污染度的重要指标，反映了水中受物质污染的程度。 严格按照国家标准，以科学严谨的态度对待检验工作，出具可靠真实精准得检验数据。 化学需氧量越大 水中受有机物的污染越严重 有毒的有机物 水体 食物链的传播 进入人体 引起慢性中毒 课堂小结 01 掌握高锰酸钾法的基本原理 02 掌握KMnO4标准溶液的配制方法 03 掌握KMnO4标准溶液的标定方法 12 思考题 高锰酸钾标准溶液应该盛放在什么样的滴定管中？ 13 PPT模板