5-3-1高锰酸钾法 课件(共11张PPT)-《分析化学》同步教学(华中科技大学出版社)

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5-3-1高锰酸钾法 课件(共11张PPT)-《分析化学》同步教学(华中科技大学出版社)

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(共11张PPT)
KMnO4法
KMnO4的氧化能力与溶液的酸度有关:
(一) 概述
①强酸 φθ( / Mn2+ ) = 1.49 v
②中性、弱酸性或弱碱性
φθ( / MnO2 ) = 0.58 v
③强碱性 φθ( / ) = 0.56 v
优 点:
缺 点:
标准溶液不太稳定;反应历程比较复杂,易发生副反应,滴定的选择性也较差。
但若标准溶液配制、保存得当,滴定时严格控制条件,这些缺点大多可克服。
氧化能力强,可以直接、间接地测定多种无机物和有机物;
本身有颜色,可作自身指示剂。
KMnO4自行分解反应:
4KMnO4 + 2H2O = 4MnO2↓+ 4KOH + 3O2↑
易受水、空气中还原性物质影响,间接法配置:
加热煮沸 → 暗处保存(棕色瓶) → 滤去MnO2 → 标定
基准物:Na2C2O4、H2C2O4·2H2O和纯铁等。
标定反应:
2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
(二) 标准溶液的配制与标定(间接法配制)
KMnO4 试剂常含有杂质,而且在光、热等条件下不稳定,会分解变质
棕色瓶暗处保存,用前标定
微沸约1h
充分氧化还原物质
粗称一定量KMnO4溶于水
用玻璃漏斗滤去 生成的沉淀(MnO2)
5C2O42-+2MnO4-+16H+ 10CO2+2Mn2++8H2O
基准物: Na2C2O4, H2C2O4·2H2O, (NH4)2FeSO4·6H2O, 纯Fe丝等。 其中Na2C2O4 易精制、不含结晶水、吸湿性小和热稳定好,故常采用。
(1)配制0.02mol/L KMnO4溶液500ml
----称取0.02*500/1000*158.0=1.6(g)(用托盘天平称取)
----将称好的高锰酸钾粉末溶入500ml蒸馏水中,煮沸半个小时,盖上表面皿放置黑暗处2-3天以上,取上清液装入棕色试剂瓶中,待标定。
高锰酸钾溶液的配制与标定
(2)标定
离子反应式:
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
分子反应式
2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+8H2O +K2SO4+5Na2SO4
n(KMnO4):n(Na2C2O4)=2:5
5C (KMnO4)V(KMnO4) =2m(Na2C2O4)/M(Na2C2O4)
基准物称量范围:高锰酸钾溶液控制在20-25ml
当高锰酸钾溶液用量在20ml 时:
m(Na2C2O4 ) =(5/2)C (KMnO4)V(KMnO4)M(Na2C2O4)
=(5/2)*0.02*20/1000*134.00=0.13(g)
当高锰酸钾溶液用量在25ml 时:
m(Na2C2O4 ) =(5/2)C (KMnO4)V(KMnO4)M(Na2C2O4)
=(5/2)*0.02*25/1000*134.00=0.17(g)
采用小份称量法,准确称取0.13-0.17 g Na2C2O4基准 物质于三角锥形瓶中,加40mL蒸馏水溶解,加入10mlH2SO4,水浴加热到75-85℃,趁热滴定。平行三份。
无色
粉红色(终点)
滴定
室温下反应速率极慢,利用反应本身产生的Mn2+起自身催化作用加快反应进行;
(2)
温度:
常将溶液加热到70~80℃。反应温度过高会使C2O42-部分分解,低于60℃反应速率太慢;
(1)
速度:
(3)
酸度:
保持的酸度(0.5~1.0 mol ·L-1 H2SO4)。
为避免Fe3+诱导KMnO4氧化 Cl-的反应发生,不使用 HCl 提供酸性介质;
(4)
滴定终点:
高锰酸钾自身指示终点(淡粉红色30秒不退)。
标准溶液标定时的注意点(三度一点) :
1. 过氧化氢的测定
可用KMnO4标准溶液直接滴定,其反应为:
5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O
室温、在硫酸或盐酸介质。开始时反应进行较慢。
2. 高锰酸钾法测钙
Ca2++C2O42 - → CaC2O4↓ → 陈化处理 → 过滤、洗涤 → 酸解(稀硫酸)→ H2C2O4 → 滴定( KMnO4 标液)
均相沉淀法:先在酸性溶液中加入过量(NH4)2C2O4,然后滴加稀氨水使pH值逐渐升高至3.5~4.5。
(三)KMnO4法的应用
在强碱性中过量的KMnO4能定量氧化甘油、甲醇、甲醛、甲酸、苯酚和葡萄糖、酒石酸、柠檬酸等有机化合物。
测甲酸的反应如下:
MnO4- + HCOO - + 3OH- = CO3 - + MnO42- + 2H2O
3.返滴定法测定有机物
反应完毕将溶液酸化,用亚铁盐还原剂标准溶液滴定剩余的MnO4- 。根据已知过量的KMnO4和还原剂标准溶液的浓度和消耗的体积,即可计算出甲酸的含量。

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