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实验六 过氧化氢含量的测定(高锰酸钾法)
【实验目的】
1. 掌握高锰酸钾溶液的配制与标定方法。
2. 学习高锰酸钾法测定过氧化氢的原理和方法。
【简单原理】
市售KMnO4试剂中常含有少量MnO2和其他杂质,如硫酸盐、氯化物及硝酸盐等。同时,KMnO4氧化性强,易与存在于蒸馏水中的微量有机物作用,析出MnO2·nH2O沉淀,而二氧化锰能促进KMnO4自身分解,见光分解更快。因此,KMnO4溶液的浓度容易改变,不能用直接法配制准确浓度的KMnO4标准溶液。
KMnO4标准溶液的准确浓度可用As2O3、纯铁丝或Na2C2O4等基准物质标定。其中,Na2C2O4不含结晶水,性质稳定,易某某,是标定KMnO4溶液最常用的一种基准物质,滴定反应式为
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
滴定时利用MnO4-本身的紫红色指示滴定终点(见附注)。
在稀硫酸溶液中,H2O2在室温下能定量、迅速地被高锰酸钾氧化,因此,可用高锰酸钾法测定其含量,有关反应式为
2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2 ↑+8H2O
该反应在开始时比较缓慢,滴入的第一滴KMnO4溶液不容易褪色,待生成少量Mn2+后,由于Mn2+的催化作用,反应速度逐渐加快。化学计量点后,稍微过量的KMnO4(约10-6 mol/L)使溶液呈现微红色指示终点的到达。根据KMnO4标准溶液的浓度和滴定所消耗的体积,可算出试样中H2O2的含量。
若H2O2试样中含有乙酰苯胺等稳定剂,则不宜用KMnO4法测定,因为此类稳定剂也消耗KMnO4。这时可采用碘量法测定,利用H2O2与KI作用析出I2,然后用标准硫代硫酸钠溶液滴定生成的I2。
【实验用品】
试剂:Na2C2O4基准试剂:在105-115℃下烘干2h备用;3mol·L-1H2SO4溶液;0.02mol·L-1KMnO4溶液;3%H2O2溶液:市售30% H2O2稀释10倍而成,贮存在棕色试剂瓶中。
仪器: 50mL酸式滴定管;250mL锥形瓶;25.00mL、10.00mL移液管;烧杯;250 mL容量瓶;洗瓶;500mL试剂瓶;量筒;电子天平;台秤;表面皿;玻璃棒;滴管;橡皮洗耳球;微孔玻璃漏斗;电加热板;水浴装置。
【实验内容】
1.0.02mol· L-1 KMnO4溶液的配制
称取KMnO4固体约1.6g溶于500mL水中,盖上表面皿,加热至沸并保持微沸1h,冷却后用微孔玻璃漏斗(3号或4号)过滤。滤液贮存于具塞棕色瓶中,室温下静置2~3天后过滤备用。
2.用Na2C2O4 标定KMnO4溶液
准确称取0.13~0.17g Na2C2O4三份,分别置于250mL锥形瓶中,加水50mL使其溶解,加入l0mL 3mol· L-1 H2SO4溶液,在水浴上加热至75~85℃(刚开始冒蒸气时的温度),趁热用待标定的KMnO4溶液滴定,开始时滴加速度应某某,待溶液中产生了Mn2+后,滴定速度可适当加快,但仍需逐滴加入,加至溶液呈现微红色并持续保持30s不褪色即为终点。
根据每份滴定中Na2C2O4的重量和消耗的KMnO4溶液体积,计算出KMnO4溶液的浓度。
3.H2O2含量的测定
用移液管吸取10.00mL 3%H2O2,置于250mL容量瓶中,加水稀释至刻度,充分摇匀。用移液管移取25. 00mL溶液置于锥形瓶中,加20mL水;10mL 3mol· L-1 H2SO4,用KMnO4标准溶液滴至微红色,并在30s内不褪色即为终点。
写出有关公式,计算出H2O2的质量体积百分含量,并计 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 .莫尔法测Cl-时,溶液的pH应控制在什么范围?为什么?
3.滴定过程中为什么要充分摇动溶液?
【相关知识链接】
沉淀滴定法中常用的银量法的一种滴定终点的确定方法。在含有ClXXXXX的中性或弱碱性溶液中,以K2CrO4作指示剂,用AgNO3标准溶液滴定ClXXXXX。由于AgCl的溶解度比K2CrO4小,根据分步沉淀原理,溶液中实现析出AgCl白色沉淀。当AgCl定量沉淀完全后,稍过量的Ag+与CrO4XXXXX生成砖红色的Ag2CrO4沉淀,从而指示站点的到达。除莫尔法之外,还有佛尔哈德法和法扬司法。
实验九 考试实验
未知浓度HCl 或NaOH 溶液的滴定,待定
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