双氧水中过氧化氢的测定高锰酸钾法

实验十四 过氧化氢含量的测定—高锰酸钾法

【目的要求】

1.掌握高锰酸钾标准溶液的配制和标定方法。

2.学习高锰酸钾法测定过氧化氢含量的方法。

【实验原理】

H2O2是医药、卫生行业上广泛使用的消毒剂,它在酸性溶液中能被KMnO4定量氧化而生成氧气和水,其反应如下:

5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+5O2

滴定在酸性溶液中进行,反应时锰的氧化数由+7变到+2。开始时反应速度慢,滴入的

2+2+KMnO4溶液褪色缓慢,待Mn生成后,由于Mn的催化作用加快了反应速度。

生物化学中,也常利用此法间接测定过氧化氢酶的活性。在血液中加入一定量的H2O2,由于过氧化氢酶能使过氧化氢分解,作用完后,在酸性条件下用标准KMnO4溶液滴定剩余的H2O2,就可以了解酶的活性。

【仪器试剂】

台秤(0.1g)、天平(0.1mg),试剂瓶(棕色), 酸式滴定管(棕色,50cm3),锥形瓶333-3(250cm),移液管(10cm、25cm);H2SO4(3 mol·dm), KMnO4(s),Na2C2O4(s,AR.),双氧水样品(工业)。

【实验步骤】

1. KMnO4溶液(0.02 mol·dm-3)的配制

称取1.7g 左右的KMnO4放入烧杯中,加水500cm3,使其溶解后,转入棕色试剂瓶中。放置7-10天后,用玻璃砂芯漏斗过滤。残渣和沉淀则倒掉。把试剂瓶洗净,将滤液倒回瓶内,待标定。

2. KMnO4溶液的标定

精确称取0.15~0.20g预先干燥过的Na2C2O4三份,分别置于250cm3锥形瓶中,各加入40cm3蒸馏水和10cm33 mol·dm-3 H2SO4,水浴上加热直约75-85℃。趁热用待标定的KMnO4溶液进行滴定,开始时,滴定速度宜慢,在第一滴KMnO4溶液滴入后,不断摇动溶液,当紫红色退去后再滴入第二滴。溶液中有Mn2+产生后,滴定速度可适当加快,近终点时,紫红色褪去很慢,应减慢滴定速度,同时充分摇动溶液。当溶液呈现微红色并在半分钟不褪色,即为终点。计算KMnO4溶液的浓度。滴定过程要保持温度不低于60℃。

3. H2O2含量的测定:

用移液管吸取5.00cm3 双氧水样品(H2O2含量约5%),置于250cm3容量瓶中,加水稀释至标线,混合均匀。

吸取25cm3上述稀释液三份,分别置于三个250cm3锥形瓶中,各加入5cm33 mol·dm-3 H2SO4,用KMnO4标准溶液滴定之。计算样品中H2O2的含量。

四、实验记录与数据处理

【思考题】

1. 用KMnO4滴定法测定双氧水中H2O2的含量,为什么要在酸性条件下进行?能否用HNO3或HCl代替H2SO4调节溶液的酸度?

2. 用KMnO4溶液滴定双氧水时,溶液能否加热?为什么?

3. 为什么本实验要把市售双氧水稀释后才进行滴定?

4.本实验过滤用玻璃砂漏斗,能否用定量滤纸过滤?

5.用Na2C2O4标定KMnO4溶液浓度时,酸度过高或过低有无影响?溶液的温度对滴定有无

影响?

6. 配制KMnO4溶液时为什么要把KMnO4水溶液煮沸?配好的KMnO4溶液为什么要过滤后才

能使用?

7.如果是测定工业品H2O2,一般不用KMnO4法,请你设计一个更合理的实验方案?

【附注】

1. KMnO4溶液在加热及放置时,均应盖上表面皿。

2. KMnO4作为氧化剂通常是在H2SO4酸性溶液中进行,不能用HNO3或HCl来控制酸度。

在滴定过程中如果发现棕色混浊,这是酸度不足引起的,应立即加入稀H2SO4,如已达到终

点,应重做实验。

3. 标定KMnO4溶液浓度时,加热可使反应加快,但不应热至沸腾,因为过热会引起草

酸分解,适宜的温度为75℃~85℃。在滴定到终点时溶液的温度应不低于60℃。

4. 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;但注意不能过快,近终点时更须小心地缓慢滴入。

实验十一 高锰酸钾法-双氧水中H2O2含量的测定

一、实验目的

1. 了解KMnO4标准溶液的配制和标定方法;

2. 熟悉KMnO4与Na2C2O4的反应条件,正确判断滴定终点;

3. 学会用高锰酸钾法测定双氧水中H2O2的含量 的原理和方法。

二、实验原理

市售的高锰酸钾常含有少量杂质,如硫酸盐、氯化物、硝酸盐及MnO2等,因此不能用精确称量的高锰酸钾来直接配制准确浓度的溶液。KMnO4

氧化力强,还易和水中的有机物、空气中的尘埃及氨等还原性物质作用;KMnO4能自行分解,其分解反应如下:

4KMnO4 + 2H2O = 4MnO2↓ + 4KOH + 3O2↑

分解速度随溶液的pH值而改变。在中性溶液中,分解很慢,但Mn2+离子和MnO2能加速KMnO4的分解,见光则分解得更快。由此可见,KMnO4溶液的浓度容易改变,必须正确地配制和保存。

正确配制和保存的KMnO4溶液应呈中性,不含MnO2,这样,浓度就比较稳定,放置数月后浓度大约只降低0.5%。但是如果长期使用,仍应定期标定。

标定KMnO4溶液的基准物有As2O3、 铁丝、H2C2O4·H2O和Na2C2O4等,其中以Na2C2O4最为常用。Na2C2O4易纯制,不易吸湿,性质稳定。在酸性条件下,用Na2 C2O4标定KMnO4的反应为:

2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

上述标定反应要在酸性介质、溶液预热至75~85℃在Mn2+催化的条件下进行。滴定开始时,反应很慢,KMnO4溶液必须逐滴加入,如果滴加过快,KMnO4在热溶液中能部分分解而在造成误差。

4KMnO4 + 6H2SO4 = 2K2SO4 + 4MnSO4 + 6H2O + 5O2

在滴定过程中,由于溶液中逐渐有Mn2+的生成,使反应速度逐渐加快,所以,滴定速度可稍加快些。

由于KMnO4溶液本身有颜色,滴定时,溶液中有稍微过量的KMnO4,即显粉红色,故不需另加指示剂。

结晶的Na2S2O3.5H2O,一般均含有少量的S、Na2SO3、Na2SO4、Na2CO3、

NaCl等杂质,且易风化和潮解,因此Na2S2O3不能直接称量来配制标准溶液,应采用标定法配制。

Na2S2O3溶液不够稳定,容易分解。水中的CO2、细菌和光照都能使其分解,水中的O2也能使其氧化,故配制Na2S2O3溶液时,需要使用新煮沸(为了除去水中的CO2和O2和杀死微生物)并冷却了的蒸馏水,并加入少量Na2CO3(0.02%)使溶液呈弱碱性,以抑制细菌的生长(有时还添加少量HgI2);贮于棕色瓶中,放置几天后再进行标定,且不宜久置,使用一段时间后需要重新标定。如果发现溶液变浑或析出硫,就应该过滤再标定,或者另外配制。

标定Na2S2O3溶液的基准物质有:纯I2、KIO3、KBrO3、纯铜等,这些物质除纯I2外,均能与KI反应而析出I2,析出的I2用Na2S2O3溶液滴定,这种标定方法是间接碘量法的应用。在上述几种基准物质中,以使用K2Cr2O7作基准物为最方便。该法以淀粉为指示剂,用间接碘量法标定Na2S2O3溶液。因为K2Cr2O7与Na2S2O3的反应产物有多种,不能按确定的反应式进行,故不能用K2Cr2O7直接滴定Na2S2O3。而应先使K2Cr2O7与过量的KI反应,析出的I2再用Na2S2O3溶液滴定I2,反应方程式如下:

Cr2O7 2-+6I–+ 14H + =2Cr3++3I2+7H2O

2S2O32-+I2 =2I-+S4O62-

溶液的酸度愈大,反应速度愈快,但酸度太大时,I-又容易被空气中O2氧化,所以酸度一般以0.2~0.4mol·L-1为宜;Cr2O7 2-与I-的反应速度较慢,为了加快反应速度,同时加入过量的KI,并在暗处放置一定

时间,使Cr2O7 2-与I-的反应完全。但在滴定前须将溶液稀释,既可降低酸度,使I-被空气氧化的速度减慢,又可使Na2S2O3的分解作用减小,而且稀释后Cr3+的绿色减弱(变浅),便于观察终点。

过氧化氢在工业、生物、医药等方面应用很广泛。利用其氧化性可以漂白毛、丝织物;医药上常用于消毒和杀菌剂;纯过氧化氢用作火箭燃料的氧化剂;工业上利用过氧化氢的还原性除去氯气,反应为: H2O2+Cl2=2Cl-+O2↑+2H+

此外还可利用过氧化氢制备有机或无机过氧化物、泡沫塑料和其它多孔物质等。由于过氧化氢的广泛应用,常需要对其含量进行测定。 市售的双氧水含H2O2约330(g·L-1),药用双氧水含H2O2 25~35(g·L-1)。在酸性溶液中,H2O2很容易被KMnO4氧化,反应如下:

2MnO4- + 5H2O2+6H+ = 2Mn2+ + 5O2+ 8H2O

因为H2O2受热易分解,故上述反应在室温下进行,其滴定过程与上述KMnO4滴定Na2C2O4相似。

三、仪器与药品

1. 仪器:

玻璃砂芯漏斗(3号或4号),电炉,台秤,分析天平,移液管(5mL,20mL),锥形瓶(250mL),烧杯(20mL,250mL),量筒(10mL,100mL),棕色试剂瓶(250mL)容量瓶(100mL,250mL) 漏斗,称量瓶,酸式滴定管(25mL);

2. 药品:

0.017mol . L-1K2Cr2O7标准溶液、Na2S2O3.5H2O分析纯,KI(s),KI溶液200g . L-1,淀粉指示剂5g . L-1,Na2CO3(s)、HCl溶液6mol . L-1,H2SO4(3 mol·L-1),双氧水待测液(药用双氧水),固体KMnO4

(A.R),固体Na2C2O4(A.R)。

四、实验步骤

1.0.004 mol·L-1 KMnO4溶液的配溶液

在台秤上称取0.18克固体KMnO4,置于250mL烧杯中,用新煮沸过的冷蒸馏水分数次充分搅拌溶解,置于棕色试剂瓶中,稀释至250mL,摇匀,塞紧,放在暗处静置7~10天(或溶于蒸馏水后加热煮沸10~20分钟,放置2天),然后用烧结玻璃漏斗过滤,存入另一洁净的棕色瓶中储存备用。

2.KMnO4溶液的标定

(1)配制250mL 0.01 mol·L-1Na2C2O4

在分析天平上准确称取分析纯草酸钠0.34~0.35g三份,置于50mL烧杯中,加入少量蒸馏水溶解后,小心地沿着玻棒转入到250mL容量瓶中,烧杯再用蒸馏水冲洗2~3次,冲洗液全部并入容量瓶中,再继续加蒸馏水至刻度,充分摇匀。

(2)用20mL移液管吸取Na2C2O4标准溶液20.00mL,置于250mL锥形瓶中,加入3 mol·L-1 H2SO4 5mL,摇匀。加热至溶液有蒸汽冒出(约 70~80ºC),但不要煮沸,若温度太高,溶液中的草酸易分解(草酸钠遇酸生成草酸)

H2C2O4 → CO2 + CO + H2O

将待标定的KMnO4溶液装入酸式滴定管,记下KMnO4溶液的初读数(KMnO4溶液色深,不易看见溶液弯月面的最低点,因此,应该从液面最高边上读数),趁热对Na2C2O4溶液进行滴定,小心滴加KMnO4溶液,充分振摇,待第一滴紫红色退去,再滴加第二滴。接近化学计量点时,紫红色褪去较慢,应减慢滴定速度,同时充分摇匀,直至最后半滴KMnO4溶液滴入摇匀后,显粉红色并保持半分钟不退色,即为化学计量点(KMnO4滴定使化学计量点不太稳定,由于空气中含有还原性气体及尘埃等杂质,落入溶液中能使KMnO4慢慢分解而使粉红色消失,所以在半分钟内部褪色,即可认为已达化学计量点)。记下读数,重复标定两次。

按下式计算KMnO4 溶液的浓度:

式中m为实际参加反应Na2C2O4的质量

3.Na2S2O3溶液的配制和标定

(1)Na2S2O3溶液的配制

称取13g Na2S2O3.5H2O,溶于500mL新煮沸的冷蒸馏水中,加0.1gNa2CO3保存于棕色瓶中,放置一周后进行标定。,

1. Na2S2O3溶液浓度的标定

用移液管吸取25.00mL K2Cr2O7标准溶液于250mL锥形瓶中,加5mL 的6mol . L-1HCl,加入5mL 200g . L-1的KI。摇匀后盖上表面皿,于暗处放置5min[1]。然后用100mL水稀释,用Na2S2O3溶液滴定至浅黄

绿色后加入2mL淀粉指示剂[2],继续滴定至溶液由浅蓝色变为绿色,即为终点。平行测定三次,计算Na2S2O3标准溶液的浓度和平均相对偏差。

4.双氧水中H2O2含量的测定

用移液管吸取25.00mL双氧水于250mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。然后用25.00mL移液管吸取用稀释过待测溶液于250mL锥形瓶中,20~30mL和 20mL 的3 mol·L-1H2SO4,用KMnO4标定溶液滴定,直到溶液显粉红色,保持30秒钟不褪色,即达化学计量点。平行测定两次,计算药用双氧水中H2O2的质量浓度ρ(H2O2)/ g·L-1。

五、数据记录与处理

参照下表及实验五的表格自制表格,并认真记录实验数据。 表11-1 双氧水中H2O2含量的测定数据表

[注释]

[1].K2Cr2O7与 KI 反应进行很慢,在稀溶液中更慢,鼓在加水稀释前应放置5 min,使反应完全。

[2].接近终点时,即当溶液为淡黄色时,才可以加指示剂。

六.讨论与思考

在KMnO4 法中如果H2SO4用量不足,对结果有何影响?

用KMnO4 滴定双氧水时,应注意哪些因素?

能否用分析纯的高锰酸钾直接配制成标准溶液?

用高锰酸钾法测定H2O2时,能否用HNO3或HCl来控制酸

度?

o o o o o 用高锰酸钾法测定H2O2时,为何不能通过加热来加速反应?

o 用K2Cr2O7作为基准物质标定Na2S2O3溶液时,要加入过量的KI和HCl溶液,为什么?为什么要放置一定时间后才

能加水稀释?为什么在滴定前还要加水稀释?

实验十四 过氧化氢含量的测定—高锰酸钾法

【目的要求】

1.掌握高锰酸钾标准溶液的配制和标定方法。

2.学习高锰酸钾法测定过氧化氢含量的方法。

【实验原理】

H2O2是医药、卫生行业上广泛使用的消毒剂,它在酸性溶液中能被KMnO4定量氧化而生成氧气和水,其反应如下:

5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+5O2

滴定在酸性溶液中进行,反应时锰的氧化数由+7变到+2。开始时反应速度慢,滴入的

2+2+KMnO4溶液褪色缓慢,待Mn生成后,由于Mn的催化作用加快了反应速度。

生物化学中,也常利用此法间接测定过氧化氢酶的活性。在血液中加入一定量的H2O2,由于过氧化氢酶能使过氧化氢分解,作用完后,在酸性条件下用标准KMnO4溶液滴定剩余的H2O2,就可以了解酶的活性。

【仪器试剂】

台秤(0.1g)、天平(0.1mg),试剂瓶(棕色), 酸式滴定管(棕色,50cm3),锥形瓶333-3(250cm),移液管(10cm、25cm);H2SO4(3 mol·dm), KMnO4(s),Na2C2O4(s,AR.),双氧水样品(工业)。

【实验步骤】

1. KMnO4溶液(0.02 mol·dm-3)的配制

称取1.7g 左右的KMnO4放入烧杯中,加水500cm3,使其溶解后,转入棕色试剂瓶中。放置7-10天后,用玻璃砂芯漏斗过滤。残渣和沉淀则倒掉。把试剂瓶洗净,将滤液倒回瓶内,待标定。

2. KMnO4溶液的标定

精确称取0.15~0.20g预先干燥过的Na2C2O4三份,分别置于250cm3锥形瓶中,各加入40cm3蒸馏水和10cm33 mol·dm-3 H2SO4,水浴上加热直约75-85℃。趁热用待标定的KMnO4溶液进行滴定,开始时,滴定速度宜慢,在第一滴KMnO4溶液滴入后,不断摇动溶液,当紫红色退去后再滴入第二滴。溶液中有Mn2+产生后,滴定速度可适当加快,近终点时,紫红色褪去很慢,应减慢滴定速度,同时充分摇动溶液。当溶液呈现微红色并在半分钟不褪色,即为终点。计算KMnO4溶液的浓度。滴定过程要保持温度不低于60℃。

3. H2O2含量的测定:

用移液管吸取5.00cm3 双氧水样品(H2O2含量约5%),置于250cm3容量瓶中,加水稀释至标线,混合均匀。

吸取25cm3上述稀释液三份,分别置于三个250cm3锥形瓶中,各加入5cm33 mol·dm-3 H2SO4,用KMnO4标准溶液滴定之。计算样品中H2O2的含量。

四、实验记录与数据处理

【思考题】

1. 用KMnO4滴定法测定双氧水中H2O2的含量,为什么要在酸性条件下进行?能否用HNO3或HCl代替H2SO4调节溶液的酸度?

2. 用KMnO4溶液滴定双氧水时,溶液能否加热?为什么?

3. 为什么本实验要把市售双氧水稀释后才进行滴定?

4.本实验过滤用玻璃砂漏斗,能否用定量滤纸过滤?

5.用Na2C2O4标定KMnO4溶液浓度时,酸度过高或过低有无影响?溶液的温度对滴定有无

影响?

6. 配制KMnO4溶液时为什么要把KMnO4水溶液煮沸?配好的KMnO4溶液为什么要过滤后才

能使用?

7.如果是测定工业品H2O2,一般不用KMnO4法,请你设计一个更合理的实验方案?

【附注】

1. KMnO4溶液在加热及放置时,均应盖上表面皿。

2. KMnO4作为氧化剂通常是在H2SO4酸性溶液中进行,不能用HNO3或HCl来控制酸度。

在滴定过程中如果发现棕色混浊,这是酸度不足引起的,应立即加入稀H2SO4,如已达到终

点,应重做实验。

3. 标定KMnO4溶液浓度时,加热可使反应加快,但不应热至沸腾,因为过热会引起草

酸分解,适宜的温度为75℃~85℃。在滴定到终点时溶液的温度应不低于60℃。

4. 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;但注意不能过快,近终点时更须小心地缓慢滴入。

实验十一 高锰酸钾法-双氧水中H2O2含量的测定

一、实验目的

1. 了解KMnO4标准溶液的配制和标定方法;

2. 熟悉KMnO4与Na2C2O4的反应条件,正确判断滴定终点;

3. 学会用高锰酸钾法测定双氧水中H2O2的含量 的原理和方法。

二、实验原理

市售的高锰酸钾常含有少量杂质,如硫酸盐、氯化物、硝酸盐及MnO2等,因此不能用精确称量的高锰酸钾来直接配制准确浓度的溶液。KMnO4

氧化力强,还易和水中的有机物、空气中的尘埃及氨等还原性物质作用;KMnO4能自行分解,其分解反应如下:

4KMnO4 + 2H2O = 4MnO2↓ + 4KOH + 3O2↑

分解速度随溶液的pH值而改变。在中性溶液中,分解很慢,但Mn2+离子和MnO2能加速KMnO4的分解,见光则分解得更快。由此可见,KMnO4溶液的浓度容易改变,必须正确地配制和保存。

正确配制和保存的KMnO4溶液应呈中性,不含MnO2,这样,浓度就比较稳定,放置数月后浓度大约只降低0.5%。但是如果长期使用,仍应定期标定。

标定KMnO4溶液的基准物有As2O3、 铁丝、H2C2O4·H2O和Na2C2O4等,其中以Na2C2O4最为常用。Na2C2O4易纯制,不易吸湿,性质稳定。在酸性条件下,用Na2 C2O4标定KMnO4的反应为:

2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

上述标定反应要在酸性介质、溶液预热至75~85℃在Mn2+催化的条件下进行。滴定开始时,反应很慢,KMnO4溶液必须逐滴加入,如果滴加过快,KMnO4在热溶液中能部分分解而在造成误差。

4KMnO4 + 6H2SO4 = 2K2SO4 + 4MnSO4 + 6H2O + 5O2

在滴定过程中,由于溶液中逐渐有Mn2+的生成,使反应速度逐渐加快,所以,滴定速度可稍加快些。

由于KMnO4溶液本身有颜色,滴定时,溶液中有稍微过量的KMnO4,即显粉红色,故不需另加指示剂。

结晶的Na2S2O3.5H2O,一般均含有少量的S、Na2SO3、Na2SO4、Na2CO3、

NaCl等杂质,且易风化和潮解,因此Na2S2O3不能直接称量来配制标准溶液,应采用标定法配制。

Na2S2O3溶液不够稳定,容易分解。水中的CO2、细菌和光照都能使其分解,水中的O2也能使其氧化,故配制Na2S2O3溶液时,需要使用新煮沸(为了除去水中的CO2和O2和杀死微生物)并冷却了的蒸馏水,并加入少量Na2CO3(0.02%)使溶液呈弱碱性,以抑制细菌的生长(有时还添加少量HgI2);贮于棕色瓶中,放置几天后再进行标定,且不宜久置,使用一段时间后需要重新标定。如果发现溶液变浑或析出硫,就应该过滤再标定,或者另外配制。

标定Na2S2O3溶液的基准物质有:纯I2、KIO3、KBrO3、纯铜等,这些物质除纯I2外,均能与KI反应而析出I2,析出的I2用Na2S2O3溶液滴定,这种标定方法是间接碘量法的应用。在上述几种基准物质中,以使用K2Cr2O7作基准物为最方便。该法以淀粉为指示剂,用间接碘量法标定Na2S2O3溶液。因为K2Cr2O7与Na2S2O3的反应产物有多种,不能按确定的反应式进行,故不能用K2Cr2O7直接滴定Na2S2O3。而应先使K2Cr2O7与过量的KI反应,析出的I2再用Na2S2O3溶液滴定I2,反应方程式如下:

Cr2O7 2-+6I–+ 14H + =2Cr3++3I2+7H2O

2S2O32-+I2 =2I-+S4O62-

溶液的酸度愈大,反应速度愈快,但酸度太大时,I-又容易被空气中O2氧化,所以酸度一般以0.2~0.4mol·L-1为宜;Cr2O7 2-与I-的反应速度较慢,为了加快反应速度,同时加入过量的KI,并在暗处放置一定

时间,使Cr2O7 2-与I-的反应完全。但在滴定前须将溶液稀释,既可降低酸度,使I-被空气氧化的速度减慢,又可使Na2S2O3的分解作用减小,而且稀释后Cr3+的绿色减弱(变浅),便于观察终点。

过氧化氢在工业、生物、医药等方面应用很广泛。利用其氧化性可以漂白毛、丝织物;医药上常用于消毒和杀菌剂;纯过氧化氢用作火箭燃料的氧化剂;工业上利用过氧化氢的还原性除去氯气,反应为: H2O2+Cl2=2Cl-+O2↑+2H+

此外还可利用过氧化氢制备有机或无机过氧化物、泡沫塑料和其它多孔物质等。由于过氧化氢的广泛应用,常需要对其含量进行测定。 市售的双氧水含H2O2约330(g·L-1),药用双氧水含H2O2 25~35(g·L-1)。在酸性溶液中,H2O2很容易被KMnO4氧化,反应如下:

2MnO4- + 5H2O2+6H+ = 2Mn2+ + 5O2+ 8H2O

因为H2O2受热易分解,故上述反应在室温下进行,其滴定过程与上述KMnO4滴定Na2C2O4相似。

三、仪器与药品

1. 仪器:

玻璃砂芯漏斗(3号或4号),电炉,台秤,分析天平,移液管(5mL,20mL),锥形瓶(250mL),烧杯(20mL,250mL),量筒(10mL,100mL),棕色试剂瓶(250mL)容量瓶(100mL,250mL) 漏斗,称量瓶,酸式滴定管(25mL);

2. 药品:

0.017mol . L-1K2Cr2O7标准溶液、Na2S2O3.5H2O分析纯,KI(s),KI溶液200g . L-1,淀粉指示剂5g . L-1,Na2CO3(s)、HCl溶液6mol . L-1,H2SO4(3 mol·L-1),双氧水待测液(药用双氧水),固体KMnO4

(A.R),固体Na2C2O4(A.R)。

四、实验步骤

1.0.004 mol·L-1 KMnO4溶液的配溶液

在台秤上称取0.18克固体KMnO4,置于250mL烧杯中,用新煮沸过的冷蒸馏水分数次充分搅拌溶解,置于棕色试剂瓶中,稀释至250mL,摇匀,塞紧,放在暗处静置7~10天(或溶于蒸馏水后加热煮沸10~20分钟,放置2天),然后用烧结玻璃漏斗过滤,存入另一洁净的棕色瓶中储存备用。

2.KMnO4溶液的标定

(1)配制250mL 0.01 mol·L-1Na2C2O4

在分析天平上准确称取分析纯草酸钠0.34~0.35g三份,置于50mL烧杯中,加入少量蒸馏水溶解后,小心地沿着玻棒转入到250mL容量瓶中,烧杯再用蒸馏水冲洗2~3次,冲洗液全部并入容量瓶中,再继续加蒸馏水至刻度,充分摇匀。

(2)用20mL移液管吸取Na2C2O4标准溶液20.00mL,置于250mL锥形瓶中,加入3 mol·L-1 H2SO4 5mL,摇匀。加热至溶液有蒸汽冒出(约 70~80ºC),但不要煮沸,若温度太高,溶液中的草酸易分解(草酸钠遇酸生成草酸)

H2C2O4 → CO2 + CO + H2O

将待标定的KMnO4溶液装入酸式滴定管,记下KMnO4溶液的初读数(KMnO4溶液色深,不易看见溶液弯月面的最低点,因此,应该从液面最高边上读数),趁热对Na2C2O4溶液进行滴定,小心滴加KMnO4溶液,充分振摇,待第一滴紫红色退去,再滴加第二滴。接近化学计量点时,紫红色褪去较慢,应减慢滴定速度,同时充分摇匀,直至最后半滴KMnO4溶液滴入摇匀后,显粉红色并保持半分钟不退色,即为化学计量点(KMnO4滴定使化学计量点不太稳定,由于空气中含有还原性气体及尘埃等杂质,落入溶液中能使KMnO4慢慢分解而使粉红色消失,所以在半分钟内部褪色,即可认为已达化学计量点)。记下读数,重复标定两次。

按下式计算KMnO4 溶液的浓度:

式中m为实际参加反应Na2C2O4的质量

3.Na2S2O3溶液的配制和标定

(1)Na2S2O3溶液的配制

称取13g Na2S2O3.5H2O,溶于500mL新煮沸的冷蒸馏水中,加0.1gNa2CO3保存于棕色瓶中,放置一周后进行标定。,

1. Na2S2O3溶液浓度的标定

用移液管吸取25.00mL K2Cr2O7标准溶液于250mL锥形瓶中,加5mL 的6mol . L-1HCl,加入5mL 200g . L-1的KI。摇匀后盖上表面皿,于暗处放置5min[1]。然后用100mL水稀释,用Na2S2O3溶液滴定至浅黄

绿色后加入2mL淀粉指示剂[2],继续滴定至溶液由浅蓝色变为绿色,即为终点。平行测定三次,计算Na2S2O3标准溶液的浓度和平均相对偏差。

4.双氧水中H2O2含量的测定

用移液管吸取25.00mL双氧水于250mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。然后用25.00mL移液管吸取用稀释过待测溶液于250mL锥形瓶中,20~30mL和 20mL 的3 mol·L-1H2SO4,用KMnO4标定溶液滴定,直到溶液显粉红色,保持30秒钟不褪色,即达化学计量点。平行测定两次,计算药用双氧水中H2O2的质量浓度ρ(H2O2)/ g·L-1。

五、数据记录与处理

参照下表及实验五的表格自制表格,并认真记录实验数据。 表11-1 双氧水中H2O2含量的测定数据表

[注释]

[1].K2Cr2O7与 KI 反应进行很慢,在稀溶液中更慢,鼓在加水稀释前应放置5 min,使反应完全。

[2].接近终点时,即当溶液为淡黄色时,才可以加指示剂。

六.讨论与思考

在KMnO4 法中如果H2SO4用量不足,对结果有何影响?

用KMnO4 滴定双氧水时,应注意哪些因素?

能否用分析纯的高锰酸钾直接配制成标准溶液?

用高锰酸钾法测定H2O2时,能否用HNO3或HCl来控制酸

度?

o o o o o 用高锰酸钾法测定H2O2时,为何不能通过加热来加速反应?

o 用K2Cr2O7作为基准物质标定Na2S2O3溶液时,要加入过量的KI和HCl溶液,为什么?为什么要放置一定时间后才

能加水稀释?为什么在滴定前还要加水稀释?


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