过氧化氢含量的测定

 
 
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实验九  过氧化氢含量的测定
重点:氧化还原滴定法的基本原理,过氧化氢含量的测定方法
难点:实验条件的控制(温度、酸度、滴定速度)
一、实验目的
1、学习氧化还原滴定法的基本原理
2、掌握KMnO4溶液的配制和标定方法
3、学习用KMnO4标准溶液测定H2O空气热源泵2含量的方法
二、实验原理
市售的KMnO4试剂常含有少量MnO2和其他杂质,蒸馏水中含有少量有机物质,它们能使KMnO4还原为MnO(OH)2,而MnO(OH)2又能促进KMnO4的自身分解:   
见光时分解得更快。因此,KMnO4溶液的浓度容易改变,必须正确地配制和保存,如果长期使用,应定期进行标定。
    标定KMnO4溶液的基准物质有As203、铁丝、H2C2O4·2H2ONa2局部假发C204等,其中以Na2C204最常用。Na2C204易纯制,不易吸湿,性质稳定。在酸性条件下,用Na2C2O4标定KMnO4反应为:
滴定时利用MnO4-本身的紫红指示终点,称为自身指示剂。
过氧化氢具有还原性,在酸性介质和室温条件下能被高锰酸钾定量氧化,其反应方程式为:
室温时,滴定开始反应缓慢,随着Mn2+的生成而加速。H2O2加热时易分解,因此,滴定时通常加入Mn2+作催化剂。
 
三、仪器和试剂
0.010mol·L-1KMnO4标准溶液;H2SO4溶液3mol·L-1MnSO4溶液1mol·L-1H2O2试样(市售质量分数约为30%H2O2水溶液); Na2C2O4(s)分析纯。
四、实验内容
1、0.010mol·L-1KMnO4溶液的配制
  称取0.8gKMnO4溶于500mL水中,盖上表面皿,加热至沸并保持微沸状态1小时,冷却后于室温下放置1周后,用微孔玻璃漏斗过滤,滤液贮于清洁带塞的棕瓶中。
2、KMnO4标准溶液的标定
  准确称取0.7~0.8g基准物质Na2C2电动卷帘门结构图O4置于100mL烧杯中,溶解后转移到250mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。移取25.00mL Na2C2O4溶液,加入4mL3mol·L-1H2SO4,加热至75℃~85℃,趁热用KMnO4溶液进行滴定。开始时滴定速度要慢,等前一滴KMnO4的红完全褪去再滴入下一滴,随着滴定的进行,由于溶液中产物Mn2+的自身催化作用,滴定速度可适当加快,直至滴定的溶液呈微红,半分钟不褪即为终点。平行标定3次,计算KMnO4溶液的浓度和相对平均偏差。 
3、H2O2试样的分析
  用移液管移取H2O2试样溶液1.00mL,置于250mL容量瓶中,加水稀释至刻度,充分摇匀后备用。用移液管移取稀释过的H2O225.00mL于250mL锥形瓶中,加入3mol·L-1H2SO410mL,加一滴0.5molL-1的MnSO4溶液,用KMnO4标准溶液滴定到溶液呈微红,半分钟不褪即为终点。平行测定3次,计算试样中H2O2的质量浓度(g·L-1)和相对平均偏差。
五、数据记录与处理
六、注意事项:
1、KMnO4与Na2C2O4反应温度不能过高也不能过低。
2、KMnO4颜较深,读数时应以液面的上沿最高线为准。
3、滴定速度先慢后快。
4、KMnO4滴定终点的确定方法:溶液呈微红且半分钟不褪。
七、实验讨论
1、配制KMnO4标准溶液时,为什么要将KMnO4溶液煮沸一定时间并放置数天?配好的KMnO4溶液为什么要过滤后才能保存?过滤时是否可以用滤纸? 
    答:市售KMnO4试剂含有少量MnO2和其他杂质,蒸馏水中也含有少量有机物质,它的能使KMnO4还原为MnO(OH)2,而MnO(OH)2又促进KMnO4的自身分解,因此煮沸并放置数天,以使KMnO4与已有的杂质反应完毕。如不过滤,在保存的过程中MnO(OH)2会促进KMnO4的分解。不能用滤纸过滤,因为KMnO4与滤纸中的还原性的物质反应。
压电陶瓷超声换能器2、配制好的KMnO4溶液为什么要盛放在棕瓶中保存?如果没有棕瓶怎么办?
    答:KMnO4见光会部分分解,因此需避光保存。若无棕瓶,放于暗处并于用前标定。
3、在滴定时,KMnO4溶液为什么要放在酸式滴定管中?
    答:若放于碱式滴定管中,则碱式滴定管中的乳胶管会被KMnO4氧化而老化,同时又影响滴定准确度。
4、用Na2C2O4标定KMnO4时,为什么必须在H2SO4介质中进行?酸度过高或过低有何影响?可以用HN03或HCl调节酸度吗?为什么要加热到75~85℃?溶液温度过高或过低有何影响?
    答:为使滴定反应能够按反应式进行,溶液必须保持足够的酸度,所以用H2SO4作为介质;酸度过低,反应产物可能混有MnO2沉淀,酸度过大又会促使H2C2O4分解;不能用HNO3HCl调节酸度,因为HNO3具有氧化性,HCl具有还原性,都有可能与氧化还原反应。为使反应完全,需加热到75-85℃。温度过高,会使部分H2C2O4发生分解,温度过低,反应不完全。
5、标定KMnO4溶液时,为什么第一滴KMnO4加入后溶液的红褪去很慢,而以后红褪去越来越快?
  答:开始时反应速度较慢,加入第一滴KMnO4加入后溶液的红褪去较慢,随着Mn2+生成和增多,在Mn2+的催化作用下,反应越来越快,因而红褪去也越来越快。
6/盛放KMnO4溶液的烧杯或锥形瓶等容器放置较久后,其壁上常有棕沉淀物,是什么?此棕沉淀物通常方法不容易洗净,应怎样洗涤才能除去此沉淀?
答:棕沉淀物是MnO2。可用Na2C2O4溶液及H2SO4洗去该沉淀。
7、用高锰酸钾法测定H2O2时,为何不能通过加热来加速反应?
答:加热会促使H2O2分解,所以加入Mn2+来加快反应速度。
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本文发布于:2024-09-24 16:34:15,感谢您对本站的认可!

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