氧化還原滴定技術(shù)-高錳酸鉀法（化學(xué)分析技術(shù)）

高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定化學(xué)分析技術(shù)

市售固體KMnO4試劑中，常含有少量雜質(zhì)，如MnO2、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽等。

KMnO4溶液在放置過程中，性質(zhì)不穩(wěn)定，見光也會(huì)分解。

若遇水中含有的還原性物質(zhì)如塵埃、氨等，KMnO4也會(huì)與之發(fā)生反應(yīng)。高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定一、高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制化學(xué)分析技術(shù)1.高錳酸鉀的性質(zhì)因?yàn)镵MnO4達(dá)不到基準(zhǔn)物質(zhì)的條件（性質(zhì)不穩(wěn)定、純度不夠），在空氣中這些因素都會(huì)引起KMnO4溶液的濃度發(fā)生變化。因此，KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液通常采用間接法進(jìn)行配制。2.高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法化學(xué)分析技術(shù)高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定一、高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制3.高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制步驟化學(xué)分析技術(shù)以配制1000mLKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.02mol/L）為例：（1）計(jì)算高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定一、高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制3.高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制步驟化學(xué)分析技術(shù)（2）稱量

在托盤天平上稱取3.2g固體KMnO4置于燒杯中。市售固體KMnO4中含少量雜質(zhì)稱取量應(yīng)稍多于理論計(jì)算量。高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定3.高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制步驟化學(xué)分析技術(shù)（3）溶解、煮沸與過濾

加水1000mL，煮沸15min（使用煮沸過并放冷的蒸餾水，以除去水中的還原性物質(zhì)），密塞，靜置2日以上（使各種還原性物質(zhì)完全被氧化），用垂熔玻璃濾器濾過（除去不溶性雜質(zhì)如MnO2等）。高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定3.高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制步驟化學(xué)分析技術(shù)（4）轉(zhuǎn)移與貯存濾液轉(zhuǎn)移至棕色試劑瓶中，搖勻，并存放于暗處，以待標(biāo)定。高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定1.基準(zhǔn)物質(zhì)化學(xué)分析技術(shù)

標(biāo)定KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的基準(zhǔn)物質(zhì)是草酸鈉（Na2C2O4）、H2C2O4·2H2O、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O、As2O3、純Fe絲等，其中常用的是Na2C2O4，它不含結(jié)晶水，容易提純。因此在分析工作中，常用Na2C2O4作為基準(zhǔn)物質(zhì)，來標(biāo)定高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度。二、高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定2.標(biāo)定反應(yīng)式化學(xué)分析技術(shù)2MnO4-

+5C2O42-

+16H+=10CO2↑+2Mn2+

+8H2O

標(biāo)定時(shí)，KMnO4與Na2C2O4在酸性溶液中，以2∶5定量發(fā)生反應(yīng)。這樣，根據(jù)稱取基準(zhǔn)Na2C2O4的質(zhì)量和滴定消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，即可計(jì)算出KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定二、高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定3.標(biāo)定步驟及流程圖化學(xué)分析技術(shù)

準(zhǔn)確稱取在105℃干燥至至恒重的基準(zhǔn)Na2C2O4約0.2g，精密稱定，加入新沸過的冷水和硫酸溶液，振搖使溶解后，加熱至75～85℃，趁熱用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，至溶液由無色變?yōu)榉奂t色，30秒不褪色，即為滴定終點(diǎn)。高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定二、高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定3.標(biāo)定步驟及流程圖化學(xué)分析技術(shù)高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定4.濃度計(jì)算化學(xué)分析技術(shù)c(KMnO4)——KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度，mol/LV(KMnO4)——滴定消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mLm(Na2C2O4)——稱取基準(zhǔn)草酸鈉的質(zhì)量，gM(Na2C2O4)——Na2C2O4的摩爾質(zhì)量，g/mol [M(Na2C2O4)=134.0g/mol]高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定5.注意事項(xiàng)化學(xué)分析技術(shù)（1）控制反應(yīng)溫度：7585oC

低于60oC:

溫度低——反應(yīng)速度慢高于90oC:

分解——H2C2O4=CO2+CO+H2O高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定5.注意事項(xiàng)化學(xué)分析技術(shù)（2）控制反應(yīng)酸度：3mol/L稀硫酸

酸度過低——容易生成MnO2沉淀(棕色渾濁，應(yīng)立即加入H2SO4補(bǔ)救，但若已經(jīng)達(dá)到終點(diǎn)，則加H2SO4已無效，應(yīng)重做)；

酸度過高——促使H2C2O4分解強(qiáng)酸性介質(zhì)（HNO3氧化性；HCl還原性）高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定5.注意事項(xiàng)化學(xué)分析技術(shù)（3）控制滴定速度：慢快慢滴定過程中：Mn2+的生成反應(yīng)速度逐漸加快，滴定速度也應(yīng)加快；開始時(shí)：反應(yīng)速度很慢滴定速度也要慢；臨近終點(diǎn)時(shí)：滴定速度又要減慢滴定到溶液呈穩(wěn)定的粉紅色(30s內(nèi)不褪色)為止。高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定5.注意事項(xiàng)化學(xué)分析技術(shù)（4）終點(diǎn)顏色判斷：保持30s顏色不褪即為終點(diǎn)溶液呈淡粉紅色并保持30s不褪為終點(diǎn)（放置時(shí)間過長，空氣中的塵埃、還原性物質(zhì)等都可使稍過量的KMnO4還原，使溶液褪色）高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定謝謝觀看！化學(xué)分析技術(shù)高錳酸鉀法基本原理化學(xué)分析技術(shù)KMnO4Mn的最高價(jià)態(tài)，紫紅色，強(qiáng)氧化性+7Mn（Ⅱ）粉紅色，無氧化劑時(shí)比較穩(wěn)定Mn（Ⅲ）紫紅色，無水溶液中簡單離子不穩(wěn)定Mn（Ⅳ）深紅色，不穩(wěn)定，在水中沒有簡單離子Mn（Ⅵ）綠色，只存在于強(qiáng)堿性溶液中高錳酸鉀法基本原理1.錳的化合價(jià)化學(xué)分析技術(shù)強(qiáng)酸性

MnO4-+8H++5e-

Mn2+

+4H2O（最常用）紫紅色無色微酸、微堿、中性

MnO4-+2H2O+3e-

MnO2+4OH-

棕色堿性

MnO4-+e-

MnO42-

（氧化有機(jī)物速度快）墨綠色高錳酸鉀法基本原理2.不同介質(zhì)下的氧化能力化學(xué)分析技術(shù)溶液的酸度越強(qiáng)，其氧化性也越強(qiáng)強(qiáng)酸性MnO4-+8H++5e-

Mn2+

+4H2O紫紅色無色高錳酸鉀法基本原理3.酸度條件控制三大強(qiáng)酸：鹽酸、硝酸、硫酸化學(xué)分析技術(shù)鹽酸：具有還原性，使測定結(jié)果偏高硝酸：具有氧化性，使測定結(jié)果偏低高錳酸鉀法基本原理3.酸度條件硫酸2KMnO4+16HCl＝2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O濃硫酸：具有氧化性稀硫酸化學(xué)分析技術(shù)謝謝觀看！化學(xué)分析技術(shù)氧化還原滴定法的應(yīng)用化學(xué)分析技術(shù)氧化還原滴定法的應(yīng)用氧化還原滴定法不僅可用于無機(jī)分析，而且可以廣泛用于有機(jī)分析，許多具有氧化性或還原性的有機(jī)化合物可以用氧化還原滴定法來加以測定?；瘜W(xué)分析技術(shù)氧化還原滴定法的應(yīng)用-例題下面屬于氧化還原分析法的是（）A.HAc＋NaOH

====NaAc＋H2OB.5Fe2+＋MnO4-＋8H+====5Fe3+＋Mn2+＋4H2OC.I2＋SO2＋2H2O====2I-＋SO42-＋4H+D.化學(xué)分析技術(shù)例題解析下面屬于氧化還原分析法的是（）解析：醋酸和氫氧化鈉沒有化合價(jià)升降，發(fā)生的酸堿反應(yīng)。A.HAc＋NaOH

====NaAc＋H2O化學(xué)分析技術(shù)例題解析下面屬于氧化還原分析法的是（

）解析：Fe2+和MnO4-在酸性條件下反應(yīng)生產(chǎn)Fe3+和Mn2+，有化合價(jià)升降，屬于高錳酸鉀法。B.5Fe2+＋MnO4-＋8H+====5Fe3+＋Mn2+＋4H2O化學(xué)分析技術(shù)例題解析下面屬于氧化還原分析法的是（）解析：I2和SO2在水中反應(yīng)生產(chǎn)I-和SO42-，有化合價(jià)升降，屬于碘量法。C.I2＋SO2＋2H2O====2I-＋SO42-＋4H+化學(xué)分析技術(shù)例題解析下面屬于氧化還原分析法的是（）解析：維生素C和I2在酸性溶液中反應(yīng)生產(chǎn)HI和去氫維生素C，有化合價(jià)升降，屬于碘量法。D.化學(xué)分析技術(shù)氧化還原滴定法的應(yīng)用-例題下面屬于氧化還原分析法的是（B、C、D）A.HAc＋NaOH

====NaAc＋H2OB.5Fe2+＋MnO4-＋8H+====5Fe3+＋Mn2+＋4H2OC.I2＋SO2＋2H2O====2I-＋SO42-＋4H+D.化學(xué)分析技術(shù)謝謝觀看！化學(xué)分析技術(shù)高錳酸鉀法的優(yōu)缺點(diǎn)化學(xué)分析技術(shù)強(qiáng)酸性MnO4-+8H++5e-

Mn2+

+4H2O（稀H2SO4）紫紅色無色高錳酸鉀法的優(yōu)缺點(diǎn)1.優(yōu)點(diǎn)化學(xué)分析技術(shù)

有些滴定劑或被測物有顏色，滴定產(chǎn)物無色或顏色很淺，則滴定時(shí)無須再滴加指示劑，本身的顏色變化起著指示劑的作用，稱為自身指示劑。優(yōu)點(diǎn)1：無須選擇指示劑，利用自身顏色變化指示終點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)2：氧化能力強(qiáng)，可以直接或間接地測定多種無機(jī)物和有機(jī)物。高錳酸鉀法的優(yōu)缺點(diǎn)2.缺點(diǎn)化學(xué)分析技術(shù)試劑含有少量雜質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)溶液性質(zhì)不穩(wěn)定；反應(yīng)歷程比較復(fù)雜，易發(fā)生副反應(yīng)；氧化能力強(qiáng)，可以和很多還原性物質(zhì)發(fā)生作用，滴定

的選擇性較差，干擾比較嚴(yán)重，需嚴(yán)格控制滴定條件。謝謝觀看！化學(xué)分析技術(shù)高錳酸鉀法的應(yīng)用——硫酸亞鐵的含量測定化學(xué)分析技術(shù)硫酸亞鐵的含量測定化學(xué)分析技術(shù)

由于硫酸亞鐵分子中的亞鐵離子具有還原性，在酸性條件下，可與高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液定量發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度和滴定消耗的體積，即可計(jì)算出硫酸亞鐵的含量。一、基本原理反應(yīng)式為：5Fe2+＋MnO4-＋8H+====5Fe3+＋Mn2+＋4H2O化學(xué)分析技術(shù)分析天平，棕色酸式滴定管，錐形瓶，量筒1.儀器二、儀器與試劑硫酸亞鐵的含量測定化學(xué)分析技術(shù)硫酸亞鐵，KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.02mol·L-1），稀H2SO42.試劑二、儀器與試劑硫酸亞鐵的含量測定化學(xué)分析技術(shù)1.流程圖硫酸亞鐵的含量測定三、操作步驟化學(xué)分析技術(shù)（1）稱量

取硫酸亞鐵樣品約0.5g，精密稱定。2.步驟解讀：①“精密稱定”：應(yīng)采用分析天平。②“約0.5g”：“約”系指取用量不得超過規(guī)定量的±10%，故取樣時(shí)稱重范圍為0.45~0.55g。硫酸亞鐵的含量測定化學(xué)分析技術(shù)（2）溶解與控制反應(yīng)條件

加稀H2SO4與新煮沸過的冷水各15mL溶解。2.步驟解讀：①“稀H2SO4”：調(diào)節(jié)溶液體系為強(qiáng)酸性條件。②“15mL”：水和稀硫酸均采用量筒量取，倒入錐形瓶中時(shí)15mL溶液分兩次倒入，使溶液沿錐形瓶內(nèi)壁流下。硫酸亞鐵的含量測定化學(xué)分析技術(shù)（3）滴定

立即用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.02mol·L-1）滴定至溶液顯持續(xù)的粉紅色。2.步驟解讀：①“立即”：為防止供試品在空氣中被氧化，溶解后應(yīng)立即滴定。②“持續(xù)的粉紅色”：滴定終點(diǎn)以錐形瓶中溶液顏色30秒不褪為準(zhǔn)。硫酸亞鐵的含量測定化學(xué)分析技術(shù)（1）測定時(shí)使用不含氧的蒸餾水。如果水中含有氧，它能將Fe2+氧化成Fe3+，使得測定結(jié)果偏低。4Fe2+＋O2＋4H+====4Fe3+＋2H2O（2）供試品溶解后，應(yīng)立即滴定，避免在空氣中被氧化。（3）為防止Fe2+在空氣中被氧化，滴定速度應(yīng)該快一些。（4）由于生成Fe3+的黃色對(duì)終點(diǎn)觀察有影響，可在測定時(shí)加2mLH3PO4，進(jìn)行掩蔽、消除，同時(shí)，由于H3PO4的加入，F(xiàn)e2+反應(yīng)速度也會(huì)加快些。3.注意事項(xiàng)硫酸亞鐵的含量測定化學(xué)分析