搜索
实验十二（0.02mol/L）KMnO4标准溶液的配制与标定xmlnamespaceprefix=o/1、实验原理市售的KMnO4试剂中常含有少量的MnO2和其它杂质，高锰酸钾在制备和贮存过程中，常混入少量的杂质，蒸馏水中常含有微量还原性的物质，它们可与MnO4-反应而析出MnO(OH)2沉淀，这些生成物以及光、热、酸、碱等外界条件的改变均会促进KMnO4的分解，因此KMnO4标准溶液不能直接配制。为了配制较稳定的KMnO4溶液，常采用下列措施：（1）称取稍多于理论量的KMnO4溶液，溶解在规定体积的蒸馏水中。（2）将配制好的KMnO4溶液加热至沸，并保持微沸1h,然后放置2～3天，使溶液中可能存在的还原性的物质完全氧化。（3）用微孔玻璃漏斗过滤，除去析出的沉淀。（4）将过滤后的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶中，并寸放在暗处，以待标定。如需要浓度较稀的KMnO4溶液，可用蒸馏水将KMnO4稀释和标定后使用，但不宜长期贮存。标定KMnO4标准溶液的基准物很多，如Naxmlnamespaceprefix=st1/2C2O4、As2O3、H2C2O4·2H2O铁丝等。其中以Na2C2O4较为常用，因为它容易提纯，性质稳定，不含结晶水。Na2C2O4在105～110℃烘干2h后冷却，即可。在H2SO4溶液中，MnO4-与C2O4-的反应如下：2MnO4-+5C2O4-+16H+xmlnamespaceprefix=v/2Mn2++10CO2↑+8H2O为了使这个反应能够定量地较快地进行，应注意下列滴定条件：（1）温度：在室温下，这个反应的速率缓慢，因此常将溶液加热至70～85℃时进行滴定。但温度过高，若高于90℃，会使部分H2C2O4发生分解：H2C2O4→CO2+CO+H2O(2)酸度：酸度过低，KMnO4易分解为MnO2;酸度过高，会促使H2C2O4分解，一般滴定开始时的酸度应控制在0.5～1mol/L。（3）滴定速度：开始滴定时的速度不宜太快，否则加入的KMnO4溶液来不及与C2O4-反应，即在热的酸性溶液中发生分解反应。（4）催化剂：开始加入的几滴KMnO4溶液褪色较慢，随着滴定产物Mn2+的生成，反应速率逐渐加快。因此，可于滴定前加入几滴MnSO4作为催化剂。（5）指示剂KMnO4自身可作为滴定时的的指示剂，但使用浓度低至0.002mol/LKMnO4溶液作为滴定剂时，应加入二苯胺磺酸钠或1，10-邻二氮非-Fe2+等指示剂来确定终点。（6）滴定终点用KMnO4溶液滴定至终点后，溶液中出现的分红色不能持久，这是因为空气中的还原性的气体和灰尘都能使MnO4-还原，使溶液的分红色逐渐消失。所以，滴定时溶液中出现的分红色如在0.5～1min内不褪色，就可认为已经达到滴定终点。2、操作步骤（1）KMnO4标准溶液（0.02mol/L）的配制：称取KMnO41.4g，溶于400ml新煮沸放冷的蒸馏水中，置棕色玻璃瓶，摇匀，暗处放置7～14天，用垂熔玻璃漏斗，存于另一棕色玻璃瓶中。（2）KMnO4标准溶液（0.02mol/L）的标定：精密称取在105℃干燥至恒重的基准物Na2C2O4约0.17g，置锥形瓶中，加入新鲜蒸馏水50ml加热使溶解，加入3mol/LH2SO415ml，摇匀，水浴加热至约75℃，逐渐缓慢加入数滴KMnO4标准溶液，并充分振摇，待紫红色褪去后，可加快滴定速度，近终点时又须减慢滴定速度，至溶液显粉红色并保持30s不褪即为终点。当滴定终了时，溶液温度不低于55℃。四、结果计算MNa2C2O4=134.003、注意事项（1）滴定完成时，溶液温度应不低于55℃，否则反应速度慢而影响终点的观察与准确性。操作中不要直火加热或使溶液温度过高，以免H2C2O4分解。（2）开始滴定时反应速度较慢，所以要缓慢滴加，待溶液中产生了Mn2+后，由于Mn2+对反应的催化作用，使反应速度加快，这时滴定速度可加快；但注意仍不能过快。否则来不及反应的KMnO4在热的酸性溶液中易分解。近终点时，反应物浓度降低，反应速度也随之变慢，须小心缓慢滴入。（3）KMnO4溶液受热或受光照将发生分解:分解产物MnO2会加速此分解反应。因此配好的溶液应贮存于棕色瓶中。并置于冷暗处保存。（4）KMnO4在酸性介质中是强氧化剂，滴定到达终点的粉红色溶液在空气中放置时，由于和空气中的还原性气体和灰尘作用而逐渐褪色。4、思考题（1）在配制KMnO4标准溶液时应注意哪些问题？为什么？（2）用Na2CO3标定KMnO4标准溶液的过程中，加酸、加热和控制滴定速度的目的是什么？（3）为什么用硫酸控制溶液的酸度？