1、學習情境二 項目五 雙氧水中過氧化氫含量的測定 氧化還原滴定法（高錳酸鉀法）,分析化學,2020/9/9,2,學習目標,工作任務,知識準備,實踐操作,1,2,3,4,應知應會,5,目錄,2020/9/9,3,項目五 雙氧水中過氧化氫含量的測定 氧化還原滴定法（高錳酸鉀法）,氧化還原滴定法是以氧化還原反應為基礎的滴定方法，也是在滴定分析中應用最廣泛的方法之一，能夠直接或間接地測定很多無機化合物和有機化合物。特別是許多有機化合物都具有氧化性或者還原性，因此原則上都能夠用氧化還原滴定法測定其含量。 在氧化還原滴定中，可以作為滴定劑的氧化劑或還原劑的種類較多，它們的反應條件又各不相同，所以氧化還原滴定

2、法通常按照所采用的氧化劑或還原劑的種類而進步分類為高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法和碘量法等等。因此在學習氧化還原滴定分析法時，不僅要掌握氧化還原平衡和氧化還原滴定的般原理和方法，而且還要具體地研究各種特殊的氧化還原滴定方法，掌握它們的特殊規(guī)律。,2020/9/9,4,一、學習目標,知識目標 1. 了解氧化還原滴定法的滴定原理； 2. 掌握高錳酸鉀法測定過氧化氫含量的原理和方法； 3. 掌握高錳酸鉀標準溶液的配制方法和保存條件； 4. 掌握用Na2C2O4基準試劑標定高錳酸鉀溶液濃度的原理、方法及滴定條件。 能力目標 1. 能配制和標定高錳酸鉀標準溶液； 2. 能測定雙氧水中過氧化氫含量； 3. 能根據(jù)

3、高錳酸鉀自身的顏色判斷滴定終點； 4. 能正確表示實驗結果。,2020/9/9,5,二、工作任務,2020/9/9,6,三、知識準備,高錳酸鉀法是以KMnO4為標準滴定溶液進行滴定分析的氧化還原法。在強酸性介質中，KMnO4獲得5個電子被還原成Mn2+。其基本反應為： MnO48H5e Mn24H2O H2O2在酸性溶液中是強氧化劑，但遇強氧化劑（如KMnO4）時又表現(xiàn)為還原劑。因此，在酸性溶液中可用KMnO4標準滴定溶液直接滴定H2O2。其反應為 2MnO45H2O26H 2Mn25O28H2O 反應在室溫、稀硫酸溶液中進行，開始時反應速度較慢，但隨著反應的進行，生成的Mn2+可起催化作用（

4、或加入MnSO4）使反應加快。以KMnO4自身為指示劑。用KMnO4溶液直接滴定至微紅色，30s內不退色為終點。,2020/9/9,7,四、實踐操作,任務1 0.02molL-1 KMnO4溶液的配制 操作步驟 （1）計算需稱取KMnO4固體的質量： 0.02100010-3158=3.16（g） （2）用臺秤稱取高錳酸鉀3.2g，加蒸餾水1000ml，煮沸2030min，期間補充一定量的蒸餾水，以保持溶液體積不變； （3）冷卻后轉人棕色瓶中密閉避光保存，5天后用微孔玻璃砂芯漏斗過濾待標定。,2020/9/9,8,四、實踐操作,任務2 KMnO4標準溶液的標定 操作步驟 （1）準確稱取預先干燥

5、過的Na2C2O4基準物質0.150.20g左右于250mL錐形瓶中； （2）加40mL蒸餾水和10mL3 molL-1的硫酸溶液于錐形瓶中； （3）加熱至7585，趁熱自滴定管中逐滴加人待標定的高錳酸鉀溶液（開始時速度要慢，待第一滴KMnO4溶液滴入紫紅色退去后再滴入第二滴），滴定至溶液恰變微紅色并保持30秒不褪色為終點。當?shù)味ㄍ瓿蓵r，溶液溫度應不低于55。,2020/9/9,9,四、實踐操作,任務3 雙氧水中過氧化氫含量的測定 操作步驟 （1）用移液管移取1.00mL（ H2O2含量約30%），置于250.0mL容量瓶中（容量瓶中先裝入半瓶水），用水稀釋至標線充分搖勻。 （2）移取該溶液2

6、5.00mL于錐形瓶中，加10mL 3 molL-1H2SO4； （3）用KMnO4標準溶液滴定至微紅色在半分鐘內不退色為終點，平行測定3份； （4）記下所消耗的KMnO4標準滴定溶液的體積，并計算H2O2的含量。,2020/9/9,10,四、實踐操作,任務4 實驗數(shù)據(jù)記錄與整理 （1）KMnO4標準溶液標定的數(shù)據(jù)處理 計算公式 式中 c（KMnO4） KMnO4標準溶液的濃度，molL-1 mNa2C2O4 Na2C2O4 基準試劑的質量，g MNa2C2O4 Na2C2O4基準試劑的摩爾質量，gmol-1 V KMnO4 KMnO4溶液的用量，mL。 數(shù)據(jù)記錄與處理（見表2-5-2）,20

7、20/9/9,11,四、實踐操作,表2-5-2 KMnO4標準溶液標定,2020/9/9,12,四、實踐操作,（2）過氧化氫含量測定的數(shù)據(jù)處理 計算公式： = 式中 W (H2O2) H2O2含量，g/L； V KMnO4 消耗的KMnO4標準溶液的體積mL； M H2O2H2O2的摩爾質量，g/mol； V H2O2 H2O2(30%)的體積； c KMnO4 鹽酸標準溶液的物質的量濃度，mol/L。 數(shù)據(jù)記錄與處理（見表2-5-3）,2020/9/9,13,表2-5-3 混合堿中各組分含量的測定記錄,四、實踐操作,2020/9/9,14,五、應 知 應 會,1高錳酸鉀的性質 KMnO4是強

8、氧化劑，它的氧化作用和溶液的酸度有關，在不同介質中氧化能力和還原產物有所不同。 在強酸性溶液中： MnO48H5e Mn24H2O 在中性或弱堿性溶液中： MnO42H2O3e MnO24OH 在強堿性溶液中： MnO4e MnO42,2020/9/9,15,五、應 知 應 會,由于MnO2沉淀為褐色，影響滴定終點觀察，所以用KMnO4標準溶液進行滴定一般在強酸性溶液中進行，所用的強酸通常是H2SO4，避免使用HCl或HNO3（因為HCl具還原性也能與MnO4作用，而HNO3具有氧化性，它可能氧化被測定的物質）。 利用KMnO4作氧化劑，可直按滴定許多還原性物質，如Fe2+ 、H2O2、草酸鹽

9、、As3+ 、Sb3+ 、W5+ 及V4+ 等。有些氧化性物質，如不能用KMnO4溶液直接滴定，則可用間接法測定之。 MnO4是深紫色，用它滴定無色或淺色試液時一般不需另加指示劑，因為MnO4被還原后的Mn2+在濃度低時幾乎無色，因此利用等當點后微過量的MnO4本身的顏色（粉紅色）來指示終點。,2020/9/9,16,五、應 知 應 會,2高錳酸鉀標準滴定溶液配制和標定 純的KMnO4溶液是相當穩(wěn)定的，一般的KMnO4試劑中常含有少量MnO2和雜質，而且蒸餾水中常含微量還原性物質，它們都促進KMnO4溶液的分解，見光時分解的更快，所以KMnO4不能直接配制標準溶液，而只能用間接配制法進行配制。

10、 為了配制較穩(wěn)定的KMnO4溶液，可稱取稍多于理論量的KMnO4溶于蒸餾水中，加熱煮沸，冷卻后貯于棕色瓶中，于暗處放置5-7天，使溶液中可能存在的還原性物質完全氧化，然后過濾除去析出的MnO2沉淀。 正確配制的KMnO4溶液，必須呈中性，不含MnO2，保存在玻塞棕色瓶中，放置暗處，久放后的KMnO4溶液使用時應重新標定其濃度。,2020/9/9,17,KMnO4溶液可用還原劑作基準來標定。如：H2C2O42H2O、Na2C2O4、(NH4)2C2O4、As2O3、FeSO47H2O、(NH4)2SO4FeSO46H2O和純鐵絲等。其中以Na2C2O4使用較多。Na2C2O4容易提純，性質穩(wěn)定，

11、不含結晶水，在105110烘干約2h后冷卻，就可使用。 在H2SO4溶液中，MnO4與C2O42的反應為 2MnO45C2O4216H=2Mn210CO28H2O,五、應 知 應 會,2020/9/9,18,五、應 知 應 會,為了使此反應能定量地較迅速地進行，應注意下述滴定條件： （1）溫度 在室溫下此反應的速度緩慢，因此應將溶液加熱至7585，但溫度不宜過高，否則在酸性溶液中會使部分H2C2O4發(fā)生分解 H2C2O4= CO2+CO+ H2O （2）酸性 溶液保持足夠的酸度，一般在開始滴定時，溶液的酸度約為0.51mol/L，酸度不夠時，往往容易生成MnO2 ，酸度過高又會促使H2C2O4

12、分解。 （3）滴定速度 由于MnO4與C2O42的反應是自動催化反應，滴定開始時，加入的第一滴KMnO4溶液褪色很慢（因為這時溶液中僅存在極少量Mn2+），所以開始滴定時要進行得慢些，在KMnO4紅色沒有褪去以前，不要加入第二滴，等幾滴KMnO4溶液已經起了作用之后，滴定速度就可以稍快些，但不能讓KMnO4溶液象流水似的流下去，否則部分加入的KMnO4溶液來不及與C2O42反應，此時在熱的酸性溶液中會發(fā)生分解。 4MnO412H= 4Mn25O26H2O,2020/9/9,19,五、應 知 應 會,（4）終點判斷：因為MnO4本身有顏色，終點后稍微過量的MnO4使溶液呈現(xiàn)粉紅色而指示滴定終點的到達。 KMnO4滴定的終點是不太穩(wěn)定的，這是由于空氣中的還原性氣體及塵埃等雜質落入溶液中能使KMnO4緩慢分解，而