工业分析技术专业《高锰酸钾标准溶液的配制》

市售KMnO4试剂中常含有少量MnO2和其它杂质，使用的蒸馏水中也常含有少量的复原性物质，KMnO4溶液还能自行分解，所以KMnO4标准溶液通常用间接法配制。配制时，要称取稍多于理论用量的KMnO4，溶于一定体积的蒸馏水中，加热至沸并保持微沸约一小时，放置2～3天，使溶液中存在的复原性物质完全氧化。用微孔玻璃漏斗或玻璃棉过滤除去沉淀。将过滤后的KMnO4溶液贮于棕色试剂瓶中待标定。

由于KMnO4溶液的浓度容易改变，所以应在使用前进行标定。标定KMnO4溶液的基准试剂很多，如 Na2C2O4、H2C2O4·2H2O、NH42FeSO42·6H2O、As2O3及纯铁丝等。其中Na2C2O4因其不含结晶水、易于提纯、性质稳定等优点而最为常用。标定需在H2SO4介质中进行，反响为

2

＋5C2O4MnO42＋16H

2Mn2＋10CO28H2O

用Na2C2O4作基准物质标定KMnO4溶液，根据Na2C2O4量及所用KMnO4体积便可求KMnO4浓度。

c(KMnO4) =

m(NaC2O4)M(Na2C2O4)2

V(KMnO4)5为使标定反响定量而迅速地进行，应掌握好以下滴定条件。 ①温度。此反响在室温下速率缓慢，须将溶液加热至75～85①再滴定，但温度不宜超过90①，否那么H2C2O4发生分解，导致标定结果偏高。

H2C2O4→CO2＋CO＋H2O

①酸度。一般控制酸度为～lmol•L-1，酸度不够时，易生成MnO2沉淀或其他产物，酸度过高又会促使H2C2O4分解。

①滴定速率。开始时反响速率很慢，当有Mn2生成时，对该反响有催化作用，反响速率逐渐加快。所以开始滴定时速率一定要慢，当KMnO4的紫红色完全褪去之后，才可参加第二滴。此后，生成的 Mn2使反响加速，滴定速率可适当加快，但也不能太快，否那么，滴入的KMnO4溶液会在热的酸性溶液中发生分解，影响标定结果。

4 MnO4-＋12H→4Mn2＋5O2↑＋6H2O

①滴定终点。用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色经30s不褪色即为终点。假设放置时间长，空气中的复原性气体可使KMnO4复原而褪色。

此外，在应用KMnO4法进行滴定分析时，应注意标定好的KMnO4溶液应避光避热且不宜长期存放，使用久置的KMnO4溶液时，因存放时会产生MnOOH2沉淀，应将其过滤并重新标定。

【测定原理】

过氧化氢的化学式为H2O2，其水溶液常称为双氧水，为无色透明液体，有微弱的特殊气味。工业过氧化氢主要用于化学工业、纺织工业、造纸工业和环境保护等，

在酸性溶液中H2O2是强氧化剂，但遇到KMnO4表现为复原剂。在稀H2SO4溶液中，H2O2在室温条件下，能定量地被KMnO4氧化生成O2和H2O，其反响式如下：

5H2O2 2

MnO4

6H = 2 Mn2 8H2O 5O2↑

反响在室温、稀硫酸溶液中进行，开始时反响速度较慢，但随着反响的进行，生成的Mn2可起催化作用〔或参加MnSO4〕使反响加快。以KMnO4自身为指示剂。用KMnO4溶液直接滴定至微红色，30s内不退色为终点。

本任务通过H2O2含量的测定训练，使学生掌握KMnO4法测定H2O2含量的原理和方法以及KMnO4标准溶液的制备方法，理解滴定分析中控制测定条件的重要性。 【仪器与药品】

仪器：托盘天平、分析天平、棕色滴定管、锥形瓶、烧杯、玻璃棉或玻璃砂芯漏斗、外表皿、水浴箱、电炉、棕色试剂瓶

试剂： Na2C2O4〔基准物质〕、1:5 H2SO4、KMnO4〔AR〕 、H2O2

【工作过程】

工作标准：GB1616-1988之工业过氧化氢技术标准 1．KMnO4溶液的制备

〔1〕配制浓度约为 mol·L-1KMnO4

称取稍多于理论用量的KMnO4于烧杯中，参加一定体积的蒸馏水，盖上外表皿，加热近沸，并保持微沸1小时〔其间注意补水〕，冷却后用玻璃棉或玻璃砂芯漏斗过滤溶液于洁净的棕色试剂瓶中，待标定。

〔2〕KMnO4溶液的标定

准确称取~0.20g预先在105～110①烘干2h后冷却的Na2C2O4

于250mL锥形瓶中，加水约2021L使之溶解，再加15mL 1:5

〔2mol•L-1〕H2SO4溶液，水浴上加热至约75-85①。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。平行三次。滴定过程要保持温度不低于60①。

2．H2O2含量测定

用10~25mL滴瓶以减量法准确称取~0.2g试样，置于加有100mL1﹕15 H2SO4溶液的250mL锥形瓶中，用KMnO4标准溶液滴定至微红色并在半分钟不褪色，即为终点。计算样品中H2O2的含量。平行三次。 【数据记录与处理】

1.

KMnO4溶液的标定测定数据记录样表〔参考〕

1 2 3 备注 测定次数 任务 基敲样前称量瓶质量〔g〕 准物敲样后称量瓶质量g 称基准物质量〔g〕 量 滴定管初读数〔mL〕 终点时滴定管读数〔mL〕 消耗 KMnO4标准溶液体积〔mL〕 空白消耗 KMnO4标准溶液体积〔mL〕 C〔 KMnO4〕计算公式 KMnO4标准溶液浓度CKMnO4〔mol/L〕 平均值cKMnO4mol/L 相对平均偏差〔%〕 2、H2O2含量测定数据记录样表〔参考〕

测定次数 任务 样 品 称 量 取样前滴瓶质量〔g〕 取样后滴瓶质量〔g〕 样品质量〔g〕 1 2 3 备注 滴定管初读数〔mL〕 终点时滴定管读数〔mL〕 消耗 KMnO4标准溶液体积〔mL〕 KMnO4标准溶液浓度C〔KMnO4〕 〔mol/L〕 H2O2含量计算公式ω〔H2O2〕 ω〔H2O2〕 ω〔H2O2〕平均值 相对平均偏差〔%〕 【考前须知】

1、标定KMnO4溶液时，控制温度在75①~80①〔即溶液冒蒸汽〕趁热滴定，假设温度过高，草酸易分解，过低影响反响速度。

2、KMnO4溶液滴定时，因开始Mn2浓度低，滴定速度不宜过快，应等第一滴溶液滴下红色消失后再滴加第二滴，不宜过快。

3、

KMnO4为深色溶液，因此读数时视线与液面上沿水平，

读取液面最高点。。

4、滴定终点为微红色，不宜过深，否那么造成滴定误差。

KMnO4法的滴定方法及应用

用KMnO4溶液作滴定剂时，根据被测物质的性质，可采用不同的滴定方式，因而扩大了KMnO4法的应用。

1直接滴定法：许多复原性物质，如FeSO4、H2C2O4、H2O2、 Sn2、TiIII、SbIII、AsIII、NO2等，可用KMnO4标准溶液直接滴定。

2返滴定法： 有些氧化性物质，如不能用KMnO4标准溶液直接滴定就可用返滴定法进行滴定。

例如测定软锰矿中MnO2的含量时，可在H2SO4溶液存在下，参加准确而过量的Na2C2O4固体或Na2C2O4标准溶液，加热待MnO2与C2O42作用完毕后，再用KMnO4标淮溶液滴定剩余的C2O42

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3间接滴定法

有些非氧化性或非复原性的物质，不能用KMnO4标准溶直接滴定或返滴定，可采用间接滴定法进行滴定。如测定Ca2时，首先将Ca2沉淀为CaC2O4，过滤，再用稀H2SO4将所得的CaC2O4沉淀溶解，然后用KMnO4标准溶液滴定溶液中的C2O42－，间接求得Ca2的百分含量。

Ba2，Ni2，但凡能与C2O42－定量生成沉淀的金属离子，如Sr2，Cd2，Zn2等，只要本身不与KMnO4反响，都可用此法测定。

4有机化合物测定

在强碱性溶液中， MnO4与有机化合物反响，生成绿色的 MnO42利用这一反响可以用高锰酸钾法测定某些有机化合物。 例如测定甘油，在试液中参加一定量过量的 KMnO4标准溶液，

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－

并参加氢氧化钠至溶液呈碱性

CH2OHC HOHCH2OH 14MnO4- 2021- ==3CO32- 14MnO42- 14H2O

待反响完成后，将溶液酸化，用Fe2标准溶液滴定溶液中所有的高价锰离子，使之复原为Mn〔①〕，计算出消耗的Fe2标准溶液的物质的量。用同样的方法，测出在碱性溶液中反响前一定量的KMnO4标准溶液相当于Fe2标准溶液的用量。根据两者之差，计算出该有机物物质的含量。此法可用于测定甲酸、甲醇、柠檬酸；酒石酸等等。

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