高锰酸钾标准溶液的配制及标定方法

实验十二（L）KMnO4标准溶液的配制与标定<

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1、实验原理

市售的KMnO4试剂中常含有少量的MnO2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MnO4-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KMnO4的分解，因此KMnO4标准溶液不能直接配制。

为了配制较稳定的KMnO4溶液，常采用下列措施：（1）称取稍多于理论量的KMnO4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< xmlnamespace prefix ="st1"

/>

2C

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

2

SO

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+< xmlnamespace prefix ="v" /> 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～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～1min内不褪色，就可认为

已经达到滴定终点。

2、操作步骤

（1）KMnO

4

标准溶液（L）的配制：称取，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（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，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

=

3、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。

4、思考题

（1）在配制KMnO

4

标准溶液时应注意哪些问题为什么

（2）用Na

2CO

3

标定KMnO

4

标准溶液的过程中，加酸、加热和控制滴定速度的

目的是什么

（3）为什么用硫酸控制溶液的酸度