不同浓度高锰酸钾溶液的吸收曲线绘制及最大吸收波长的确定-电子.

《仪器分析》教案

技能点2 不同浓度高锰酸钾溶液的吸收曲线绘制

及最大吸收波长的确定能点2：

学时2学时

教学

内容

不同浓度高锰酸钾溶液的吸收曲线绘制及最大吸收波长的确定

教学重点吸收工作曲线绘制

教学难点

吸收工作曲线绘制

参考资料仪器分析(第二版) 中国环境出版社

仪器分析技术华中科技大学出版社

现代仪器分析技术及应用中国石化出版社

一、高锰酸钾溶液的配制

1、理论知识

市售的KMnO

4试剂中常含有少量的MnO

2

和其它杂质，高锰酸钾在制备和贮存过程

中，常混入少量的杂质，蒸馏水中常含有微量还原性的物质，它们可与MnO

4

-反应而

析出MnO(OH)

2沉淀，这些生成物以及光、热、酸、碱等外界条件的改变均会促进KMnO

4

的分解，因此KMnO

4

标准溶液不能直接配制。

为了配制较稳定的KMnO

4

溶液，常采用下列措施：

（1）称取稍多于理论量的KMnO

4

溶液，溶解在规定体积的蒸馏水中。

（2）将配制好的KMnO

4

溶液加热至沸，并保持微沸1h,然后放置2～3

天，使溶液中可能存在的还原性的物质完全氧化。

（3）用微孔玻璃漏斗过滤，除去析出的沉淀。

（4）将过滤后的KMnO

4

溶液贮存于棕色试剂瓶中，并寸放在暗处，以待标定。如

需要浓度较稀的KMnO

4溶液，可用蒸馏水将KMnO

4

稀释和标定后使用，但不

宜长期贮存。

标定KMnO

4标准溶液的基准物很多，如Na

2

C

2

O

4

、As

2

O

3

、H

2

C

2

O

4

·2H

2

O铁丝

等。其中以Na

2C

2

O

4

较为常用，因为它容易提纯，性质稳定，不含结晶水。Na

2

C

2

O

4

在

105～110℃烘干2h后冷却，即可。

在H

2SO

4

溶液中，MnO

4

-与C

2

O

4

-的反应如下：

2 MnO

4- + 5 C

2

O

4

- +16H+=2Mn2+ + 10CO

2

↑+ 8H

2

O

为了使这个反应能够定量地较快地进行，应注意下列滴定条件：

（1）温度：在室温下，这个反应的速率缓慢，因此常将溶液加热至70～

85℃时进行滴定。但温度过高，若高于90℃，会使部分H

2C

2

O

4

发生分解：

H 2C

2

O

4

→ CO

2

+ CO + H

2

O

(2)酸度：酸度过低，KMnO

4

易分解为MnO

2

;酸度过高，会促使H

2

C

2

O

4

分解，一般滴

定开始时的酸度应控制在0.5～1mol/L。

（3）滴定速度：开始滴定时的速度不宜太快，否则加入的KMnO

4

溶液来不及与

C 2O

4

-反应，即在热的酸性溶液中发生分解反应。

（4）催化剂：开始加入的几滴KMnO

4

溶液褪色较慢，随着滴定产物Mn2+的生成，

反应速率逐渐加快。因此，可于滴定前加入几滴MnSO

4

作为催化剂。

（5）指示剂KMnO

4

自身可作为滴定时的的指示剂，但使用浓度低至

0.002mol/LKMnO

4

溶液作为滴定剂时，应加入二苯胺磺酸钠或1，10-邻二氮非-Fe2+等指示剂来确定终点。

（6）滴定终点用KMnO

4

溶液滴定至终点后，溶液中出现的分红色不能持久，这

是因为空气中的还原性的气体和灰尘都能使MnO

4

-还原，使溶液的分红色逐渐消失。所以，滴定时溶液中出现的分红色如在0.5～1min内不褪色，就可认为已经达到滴定终点。

二、高锰酸钾溶液配制

1、配制过程

（1）KMnO

4标准溶液（0.02mol/L）的配制：称取KMnO

4

1.4g，溶于400ml

新煮沸放冷的蒸馏水中，置棕色玻璃瓶，摇匀，暗处放置7～14天，用垂熔玻璃漏斗，

存于另一棕色玻璃瓶中。

（2）KMnO

4

标准溶液（0.02mol/L）的标定：精密称取在105℃干燥至恒

重的基准物Na

2C

2

O

4

约0.17g，置锥形瓶中，加入新鲜蒸馏水50ml加热使溶解，加入

3mol/LH

2SO

4

15ml，摇匀，水浴加热至约75℃，逐渐缓慢加入数滴KMnO

4

标准溶液，并

充分振摇，待紫红色褪去后，可加快滴定速度，近终点时又须减慢滴定速度，至溶液显粉红色并保持30s不褪即为终点。当滴定终了时，溶液温度不低于55℃。

四、结果计算

M

Na2C2O4

=134.00

2、实验注意事项

（1）滴定完成时，溶液温度应不低于55℃，否则反应速度慢而影响终点的观察

与准确性。操作中不要直火加热或使溶液温度过高，以免H

2C

2

O

4

分解。

（2）开始滴定时反应速度较慢，所以要缓慢滴加，待溶液中产生了Mn2+后，由于

Mn2+对反应的催化作用，使反应速度加快，这时滴定速度可加快；但注意仍不能过快。否则来不及反应的KMnO

4

在热的酸性溶液中易分解。近终点时，反应物浓度降低，反应速度也随之变慢，须小心缓慢滴入。

（3）KMnO

4

溶液受热或受光照将发生分解:

分解产物MnO

2

会加速此分解反应。因此配好的溶液应贮存于棕色瓶中。并置于冷暗处保存。

（4）KMnO

4

在酸性介质中是强氧化剂，滴定到达终点的粉红色溶液在空气中放置时，由于和空气中的还原性气体和灰尘作用而逐渐褪色。

三、KMnO

4

溶液吸收曲线的制作

用吸量管移取上述高锰酸钾溶液1.0、2.0、3.0mL，分别放入三个100mL容量瓶

中，加水稀释至刻度，充分摇匀，各溶液KMnO

4

浓度分别为0.0002mol·L-1、0.0004mol·L-1、0.0006mol·L-1（根据实际结果进行计算）。将配制好的各浓度的KMnO4溶液，用1cm比色皿，以蒸馏水为参比溶液，在440~580nm波长范围内，每隔