氧化還原分析技術(shù)之高錳酸鉀法（分析化學(xué)課件）

一、配制KMnO4滴定液的方法選擇01二、KMnO4滴定液的配制02學(xué)習(xí)內(nèi)容Learningcontent一、配制KMnO4滴定液的方法選擇直接配制法間接配制法KMnO4滴定液的配制方法KMnO4中含有少量的雜質(zhì)(MnO2、硝酸鹽等)，很難純化。原因1純化水及空氣中的還原性雜質(zhì)，以及光、熱等因素對(duì)KMnO4分解的促進(jìn)作用，使得配制初期的濃度易發(fā)生改變。原因2二、KMnO4滴定液的配制稱取固體KMnO4約3.3g。②稱量①計(jì)算（說明：考慮到KMnO4中含有的少量雜質(zhì)，以及純化水及空氣中微量還原性雜質(zhì)的作用，通常取用量稍多于計(jì)算量）1.配制近似濃度的KMnO4滴定液（以配制0.02mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液1000ml為例）③溶解將稱取的固體KMnO4置于燒杯中，加純化水1000ml，煮沸15min，冷卻后轉(zhuǎn)入試劑瓶中密塞，靜置2～3天后，垂熔玻璃漏斗濾過，搖勻，待標(biāo)定。基準(zhǔn)物質(zhì)選擇

標(biāo)定KMnO4滴定液的濃度常用基準(zhǔn)Na2C2O4。2.KMnO4滴定液濃度的標(biāo)定取基準(zhǔn)Na2C2O4約0.2g，精密稱定，以新沸的冷純化水250ml與3mol/LH2SO410ml，攪拌使溶解。標(biāo)定方法自滴定管中迅速加入KMnO4液約25ml（邊加邊振搖），置水浴上加熱至65℃。第一步第二步褪色后繼續(xù)緩慢滴定至溶液呈微紅色（30s內(nèi)不褪色）即為終點(diǎn)。第三步待管內(nèi)液面穩(wěn)定后，讀取消耗滴定液的體積，記錄讀數(shù)。第四步2mol～5mol(cV)KMnO4(m/M)mol根據(jù)消耗KMnO4液的體積，計(jì)算出滴定液的濃度，貼上濃度標(biāo)簽。第五步3.標(biāo)定KMnO4滴定液的條件控制①酸度：用H2SO4調(diào)節(jié)溶液的酸度使[H+]=1～2mol/L。②溫度：標(biāo)定時(shí)溶液加熱至65℃后進(jìn)行滴定，但不宜過高，以免生成的H2C2O4分解。③速度：標(biāo)定前滴入數(shù)滴MnSO4溶液作為催化劑提高反應(yīng)速度。④使用棕色滴定管，防止KMnO4溶液受熱或見光發(fā)生分解。1.配制的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液為什么不能立即進(jìn)行標(biāo)定？2.標(biāo)定KMnO4溶液用的基準(zhǔn)Na2C2O4為什么要用新沸過的冷純化水溶解？學(xué)習(xí)內(nèi)容Learningcontent01一、滴定酸度條件選擇02二、滴定速度控制03三、指示劑選擇04四、滴定方式選擇結(jié)論：在強(qiáng)酸性（[H]+=1～2mol/L）溶液中進(jìn)行滴定。特點(diǎn)氧化能力最強(qiáng)，生成的Mn2+無色，便于終點(diǎn)的觀察。在強(qiáng)酸性溶液中：在弱酸性溶液中：特點(diǎn)氧化能力減弱，生成褐色的MnO2，影響終點(diǎn)觀察。滴定酸度條件選擇1結(jié)論：實(shí)際分析中以H2SO4調(diào)節(jié)酸度最為合適，控制[H+]在1～2mol/L為宜。具有還原性，能被KMnO4氧化，產(chǎn)生正誤差。KMnO4法中用什么酸來調(diào)節(jié)溶液的酸度比較合適？具有氧化性，能氧化還原性的待測(cè)物，產(chǎn)生負(fù)誤差。HClHNO3滴定酸度條件選擇1接近終點(diǎn)時(shí)，滴定速度宜慢一點(diǎn)。滴定剛開始時(shí)反應(yīng)比較慢，滴定速度宜慢。隨著滴定反應(yīng)的進(jìn)行，不斷生成的Mn2+具有催化作用，反應(yīng)速度加快，滴定速度可加快。慢慢快結(jié)論：KMnO4法中滴定的速度采用“慢—快---慢”的模式。滴定的速度2過量的一滴KMnO4使溶液成為微紅色。KMnO4恰好完全被還原成Mn2+，溶液無色。紫紅色的KMnO4被還原成Mn2+，溶液無色?；瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)后：化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)：化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前：結(jié)論：自身指示劑，終點(diǎn)顏色變化：無色微紅色KMnO4指示劑選擇3（1）直接滴定法取雙氧水試樣1.00ml，加40ml純化水、3mol/L的H2SO4溶液10ml，搖勻，用0.02012mol/L的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至微紅色，消耗KMnO4液17.42ml，計(jì)算雙氧水的含量。KMnO4與H2O2反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系為：具較強(qiáng)還原性的待測(cè)物如H2O2、Fe2+、Na2C2O4等。適用對(duì)象滴定方式選擇4示例滴定方式選擇（2）間接滴定法KMnO4與Ca2+之間的計(jì)量關(guān)系為：不具有氧化性或還原性的待測(cè)物，如Ca2+測(cè)定等。適用對(duì)象取2.00ml血清試樣，稀釋至50ml，搖勻。精密取20.00ml，加入足量的Na2C2O4溶液，所得沉淀用H2SO4溶解，用0.01998mol/L的KMnO4滴定至終點(diǎn)，消耗2.42ml，計(jì)算血清中鈣的含量。示例4（3）返滴定法具有較強(qiáng)氧化性的待測(cè)物，如MnO2測(cè)定等。適用對(duì)象先在氧化性的待測(cè)物溶液中加入準(zhǔn)確過量的Na2C2O4溶液，加熱使其完全反應(yīng)后，再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Na2C2O4，從而求出被測(cè)物質(zhì)的含量。方法滴定方式選擇4【互動(dòng)與思考】運(yùn)用KMnO4法測(cè)定Na2C2O4含量時(shí)，如果用HNO3調(diào)節(jié)溶液的酸度，分析結(jié)果偏高還是偏低？?學(xué)習(xí)內(nèi)容Learningcontent01一、KMnO4法的定義02三、KMnO4法的基本原理02二、KMnO4的氧化性以KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定液的氧化還原滴定法。一、KMnO4法的含義KMnO4法主要利用KMnO4的氧化性來測(cè)定具有還原性的待測(cè)物的含量。KMnO4還原性待測(cè)物KMnO4法的基本原理二、KMnO4的氧化性強(qiáng)酸性溶液中，紫紅色的KMnO4被還原成無色的Mn2+;01KMnO4法的基本原理KMnO4法的基本原理02在弱酸性、中性或堿性溶液中，紫紅色KMnO4被還原成棕色的MnO2或綠色的MnO42-

KMnO4的氧化能力與溶液酸度的關(guān)系：【結(jié)論】溶液的酸度越大，KMnO4的氧化能力越強(qiáng)。氧化能力溶液酸度大小強(qiáng)弱KMnO4法的基本原理雙氧水KMnO4三、KMnO4法的基本原理(以測(cè)定雙氧水中過氧化氫的含量為例)KMnO4在強(qiáng)酸性溶液中具有強(qiáng)氧化性，被測(cè)的H2O2具有較強(qiáng)的還原性。反應(yīng)原理：滴定反應(yīng)：KMnO4法的基本原理H2O2無色嫩粉色終點(diǎn)指示（無色）（紅色）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前：化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)：終點(diǎn)時(shí)稍過量的KMnO4便使溶液呈微紅色。終點(diǎn)時(shí)顏色變化：三、KMnO4法的基本原理無色→微紅色KMnO4法的基本原理自身指示劑KMnO401滴定過程中，KMnO4本身就具有指示劑的作用，所以毋需另外加入指示劑。02這種借助滴定過程中自身氧化態(tài)和還原態(tài)顏色的明顯不同而指示終點(diǎn)的物質(zhì)稱為自身指示劑。三、KMnO4法的基本原理KMnO4法的基本原理