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文檔簡介
過氧化氫含量的測定預習內容1、KMnO4溶液的配制方法及標定原理;2、高錳酸鉀法測定過氧化氫的原理和方法。一、教學要求:1、了解KMnO4溶液的配制方法及保存條件;2、掌握用Na2C2O4標定KMnO4溶液的原理和條件;3、學習高錳酸鉀法測定過氧化氫的原理和方法。二、實驗原理1、KMnO4溶液的配制及標定由于高錳酸鉀試劑中常含有MnO2等雜質,蒸餾水中常含有微量還原性物質,能與KMnO4作用析出MnO2,因此不能用直接法配制其準確濃度的溶液。
配制時:稱取稍多于理論量的KMnO4固體,溶解在規(guī)定體積的蒸餾水中,并加熱煮沸約1h,放置7~10d后,用微孔玻璃砂芯漏斗過濾,除去析出的沉淀。將過濾的KMnO4溶液貯藏于棕色瓶中,放置暗處,以待標定。
二、實驗原理標定KMnO4的基準物質很多,有H2C2O4·2H2O,Na2C2O4,(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,As2O3,純鐵絲等。其中最常用的是Na2C2O4,因為它易提純穩(wěn)定,不含結晶水,在105~110℃烘干2h,放入干燥器中冷卻后,即可使用。在H2SO4介質中,MnO4-與C2O42-的反應:
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O
為了使上述反應能快速定量地進行,應注意以下條件:
(1)溫度在室溫下,上述反應的速度緩慢,因此常需將溶液加熱至75~85℃時進行滴定。滴定完畢時溶液的溫度也不應低于60℃。而且滴定時溶液的溫度也不宜太高,超過90℃,部分H2C2O4會發(fā)生分解:
H2C2O4→CO2+CO+H2O
(2)酸度溶液應保持足夠的酸度。酸度過低,KMnO4易分解為MnO2;酸度過高,會促使H2C2O4的分解。
(3)滴定速度由于上述反應是一個自動催化反應,隨著Mn2+的產生,反應速率逐漸加快。特別是滴定開始時,加入第一滴KMnO4時,溶液褪色很慢(溶液中僅存在極少量的Mn2+),所以開始滴定時,應逐滴緩慢加入,在KMnO4紅色沒有褪去之前,不急于加入第二滴。待幾滴KMnO4溶液加入,反應迅速之后,滴定速度就可以稍快些。
如果開始滴定就快,加入的KMnO4溶液來不及與C2O42-反應,就會在熱的酸性溶液中發(fā)生分解,導致標定結果偏低。若滴定前加入少量的MnSO4作催化劑,則滴定一開始,反應就能迅速進行,在接近終點時,滴定速度要緩慢逐滴加入。(4)滴定終點用KMnO4溶液滴定至終點后,溶液中出現(xiàn)的粉紅色不能持久。因為空氣中的還原性物質和灰塵等能與緩慢作用,使還原,故溶液的粉紅色逐漸褪去。所以,滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且半分鐘內不褪色,即可認為達到了滴定終點。
三、實驗步驟1、KMnO4溶液的配制及標定(1)稱取1.0gKMnO4溶于300ml水中,用玻璃棉過濾后放于試劑瓶中備用(2)準確稱取三份0.15~0.2g草酸鈉于錐形瓶中,加50ml水,10ml硫酸,加熱至75~85℃(3)用KMnO4溶液滴定至粉紅色(30s不褪(4)計算濃度四、存在的問題和注意事項1、用硫酸作介質,不用其他酸。2、標定KMnO4時需加熱,因室溫時反應過慢,加熱至瓶口有水珠凝結,或看到冒氣,但不能過熱防止KMnO4在酸性條件下分解。在滴定過程中溫度不低于60度。3、嚴格控制滴定速度,慢-快-慢,開始反應慢,第一滴紅色消失后加第二滴,此后反應加快時可以快滴,但仍是逐滴加入,防止KMnO4過量分解造成誤差,滴定至顏色褪去較慢時再放慢速度。4、滴定時防止燙傷,滴完一個再加熱另一個。5、滴定H2O2不需要加熱,因過氧化氫易分解。6、滴定H2O2時室溫下滴定速度更慢,要嚴格控制速度。六、思考題和測試題思考題1:配制KMnO4標準溶液是應注意些什么?思考題2:在配制過程中要用微孔玻璃漏斗過濾,能否用濾紙?為什么?思考題3:用Na2C2O4標定KMnO4時為什么要在加熱到75~85℃?思考題4:用Na2C2O4標定KMnO4溶液時,為什么開始滴入的紫色消失緩慢,后來卻消失的越來越快,直至滴定終點出現(xiàn)穩(wěn)定的紫紅色?六、思考題和測試題思考題5:高錳酸鉀法常用什么作指示劑?如何指示終點?思考題6:如何計算KMnO4溶液濃度?思考題7:H2O
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