过氧化氢含量的测定
一、教学要求：
1、了解KMnO4溶液的配制方法及保存条件；
2、掌握用Na2C2O4标定KMnO4溶液的原理和条件；
3、学习高锰酸钾法测定过氧化氢的原理和方法。
二、预习内容
1、KMnO4溶液的配制方法及标定原理；
2、高锰酸钾法测定过氧化氢的原理和方法。
三、基本操作
四、实验原理
1、KMnO4溶液的配制及标定
由于高锰酸钾试剂中常含有MnO2等杂质，蒸馏水中常含有微量还原性物质，能与KMnO4作用析出MnO2，因此不能用直接法配制其准确浓度的溶液。
配制时：称取稍多于理论量的KMnO4固体，溶解在规定体积的蒸馏水中，并加热煮沸约1h，放置7～10d后，用微孔玻璃砂芯漏斗过滤，除去析出的沉淀。将过滤的KMnO4溶液贮藏于棕色瓶中，放置暗处，以待标定。标定KMnO4的基准物质很多，有H2C2O4·2H2O，Na2C2O4，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，As2O3，纯铁丝等。其中最常用的是Na2C2O4，因为它易提纯稳定，不含结晶水，在105～110℃烘干2h，放入干燥器中冷却后，即可使用。在H2SO4介质中，MnO4-与C2O42-的反应：
2 MnO4-＋5 C2O42-＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2＋8H2O
为了使上述反应能快速定量地进行，应注意以下条件：
(1) 温度在室温下，上述反应的速度缓慢，因此常需将溶液加热至75～85℃时进行滴定。滴定完毕时溶液的温度也不应低于60℃。而且滴定时溶液的温度也不宜太高，超过90℃，部分H2C2O4会发生分解：
H2C2O4→ CO2+ CO+ H2O
(2) 酸度溶液应保持足够的酸度。酸度过低，KMnO4易分解为MnO2; 酸度过高，会促使H2C2O4的分解。
(3) 滴定速度由于上述反应是一个自动催化反应，随着Mn2+的产生，反应速率逐渐加快。特别是滴定开始时，加入第一滴KMnO4时，溶液褪色很慢(溶液中仅存在极少量的Mn2+)，所以开始滴定时，应逐滴缓慢加入，在KMnO4红色没有褪去之前，不急于加入第二滴。待几滴KMnO4溶液加入，反应迅速之后，滴定速度就可以稍快些。如果开始滴定就快，加入的KMnO4溶液来不及与C2O42-反应，就会在热的酸性溶液中发生分解，导致标定结果偏低。若滴定前加入少量的MnSO4作催化剂，则滴定一开始，反应就能迅速进行，在接近终点时，滴定速度要缓慢逐滴加入。
(4) 滴定终点用KMnO4溶液滴定至终点后，溶液中出现的粉红色不能持久。因为空气中的还原性物质和灰尘等能与缓慢作用，使还原，故溶液的粉红色逐渐褪去。所以，滴定至溶液出现粉红色且半分钟内不褪色，即可认为达到了滴定终点。
2、H2O2含量的测定
H2O2是一种常用的消毒剂，在医药上使用较为广泛。在酸性条件下，可用KMnO4标准溶液直接测定H2O2，其反应如下：
2MnO4－+5H2O2+6H+＝2Mn2＋+5O2+8H2O
此反应可在室温下进行。开始时反应速度较慢，随着Mn2+的产生反应速度会逐渐加快。因为H2O2不稳定，反应不能加热，滴定时的速度仍不能太快。测定时，移取一定体积H2O2的稀释液，用KMnO4标准溶液滴定至终点，根据KMnO4溶液的浓度和所消耗的体积，计算H2O2的含量。
五、实验步骤
1、KMnO4溶液的配制及标定
（1）称取1.0g KMnO4溶于300ml水中，用玻璃棉过滤后放于试剂瓶中备用；（思考题1，思考题2）
（2）准确称取三份0.15~0.2g草酸钠于锥形瓶中，加50ml水，10ml硫酸，加热至75～85℃；（思考题3）
（3）用KMnO4溶液滴定至粉红色（30s不褪）；（思考题4，思考题5）
（4）计算浓度。（思考题6）
2、H2O2含量的测定
（1）用移液管吸取25.00ml H2O2溶液，放入250ml锥形瓶中，加5ml 3mol·L-1H2SO4；（思考题7，思考题8）
（2）用KMnO4标准溶液滴定溶液呈粉红色；
（3）计算浓度。（思考题9）
六、存在的问题和注意事项
1、用硫酸作介质，不用其他酸。
2、标定KMnO4时需加热，因室温时反应过慢，加热至瓶口有水珠凝结，或看到冒气，但不能过热防止KMnO4在酸性条件下分解。在滴定过程中温度不低于60度。
3、严格控制滴定速度，慢－快－慢，开始反应慢，第一滴红色消失后加第二滴，此后反应加快时可以快滴，但仍是逐滴加入，防止KMnO4过量分解造成误差，滴定至颜色褪去较慢时再放慢速度。
4、滴定时防止烫伤，滴完一个再加热另一个。
5、滴定H2O2不需要加热，因过氧化氢易分解。
6、滴定H2O2时室温下滴定速度更慢，要严格控制速度。
七、深入讨论
1、还可以用什么方法测定H2O2？
工业上常用碘量法测定H2O2
H2O2+2H+＋2I－＝2H2O＋I2
I2＋2S2O32－＝S4O62－＋2I－
八、思考题和测试题
思考题1：配制KMnO4标准溶液是应注意些什么？
思考题2：在配制过程中要用微孔玻璃漏斗过滤，能否用滤纸？为什么？
思考题3：用Na 2C 2O 4标定KMnO 4时为什么要在加热到75~85℃？
思考题4：用Na 2C 2O 4标定KMnO 4溶液时，为什么开始滴入的紫色消失缓慢，后来却消失的越来越快，直至滴定终点出现稳定的紫红色？
思考题5：高锰酸钾法常用什么作指示剂？如何指示终点？
思考题6：如何计算KMnO 4溶液浓度？
思考题7：H 2O 2有什么重要性质？使用时应注意些什么？
思考题8：用KMnO 4法测定H 2O 2溶液时，能否用HNO 3、HCl 和HAc 控制酸度？为什么？ 思考题9：如何计算H 2O 2的含量？
附：思考题答案
1、KMnO 4有强的氧化性，所以在初步配制完成后要静止一段时间，使其可以与水中的还原性物质充分进行反应。
2、因为KMnO 4有强氧化性，可以和滤纸里的成分进行反应，所以不能用滤纸。
3、因为温度过低反应较慢，温度过高容易产生副反应，草酸分解。
4、滴定生成的Mn 2+对反应有催化作用，反应速度随Mn 2+的量的增加而加快。
5、高锰酸钾法的指示剂是KMnO 4本身，在100ml 水中只要加1滴0.1mol·L -1KMnO 4溶液就可以呈现明显的紫红色。而它的还原产物Mn 2+则近无色。因此滴定至粉红色即为终点。
6、)O C Na ()KMnO ()
O C Na ()KMnO (4224422452M C m C =
7、H 2O 2在碱性介质中是比较强的氧化剂，在酸性介质中既是氧化剂，又是还原剂，在溶液中很易除去。对环境无污染，使用时避免接触皮肤。
8、在较强的酸性溶液中，KMnO 4才能定量氧化H 2O 2，HAc 不能达到此反应的要求，HCl 可与KMnO 4发生诱导反应，使反应不能定量进行。HNO 3具有氧化性，会干扰KMnO 4与H 2O 2的正常反应。
9、Vs M V C 25)
O H ()KMnO ()KMnO ()O H (224422=ρ
测试题1：KMnO 4溶液要采用（ ）配制。
测试题2：过滤KMnO 4溶液可以用定量滤纸。（ ）A 正确 B 错误
测试题3：用Na 2C 2O 4溶液标定KMnO 4溶液时，温度要加热到（ ），滴定过程中温度不低于（ ）。 测试题4：用Na 2C 2O 4溶液标定KMnO 4溶液时，指示剂为（ ），终点颜色为（ ）。 测试题5：高锰酸钾法测定H 2O 2，用（ ）调节酸度。
测试题6：KMnO 4溶液应装入（ ）滴定管中，读数需读（ ）。
附：测试题答案
1、 接法；
2、B ；
3、75~85℃；60℃；
4、KMnO 4自身；浅红色；
5、H 2SO 4；
6、酸式；两侧最高点。
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