高锰酸钾标准溶液的配制和标定

高锰酸钾标准溶液的配制和标定
一、实验目的
1．了解高锰酸钾标准溶液的配制方法和保存条件。

2．掌握采用Na2C2O4作基准物标定高锰酸钾标准溶液的方法。

二、实验原理
市售的KMnO4试剂常含有少量MnO2和其他杂质，如硫酸盐、氯化物及硝酸盐等；另外，蒸馏水中常含有少量的有机物质，能使KMnO4还原，且还原产物能促进KMnO4自身分解，分解方程式如下：
2MnO4-+2H2O====4 MnO2+3 O2↑+4OH-
见光是分解更快。

因此，KMnO4的浓度容易改变，不能用直接法配制准确浓度的高锰酸钾标准溶液，必须正确的配制和保存，如果长期使用必须定期进行标定。

标定KMnO4的基准物质较多，有As2O3、H2C2O4·2 H2O 、Na2C2O4和纯铁丝等。

其中以Na2C2O4最常用，Na2C2O4不含结晶水，不宜吸湿，宜纯制，性质稳定。

用Na2C2O4标定KMnO4的反应为：
2MnO4-+5 C2O42-+16H+==2Mn2++10CO2↑+8 H2O
滴定时利用MnO4-本身的紫红色指示终点，称为自身指示剂。

三、实验试剂
1．KMnO4（A.R.）， 2. Na2C2O4（A.R.）， 3.H2SO4（3mol/L）。

五、实验步骤
1．高锰酸钾标准溶液的配制
在台秤上称量1.0g 固体KMnO4，置于大烧杯中，加水至300mL（由于要煮沸使水蒸发，
可适当多加些水），煮沸约1小时，静置冷却后用微孔玻璃漏斗或玻璃棉漏斗过滤，滤液装入棕色细口瓶中，贴上标签，一周后标定。

保存备用。

2．高锰酸钾标准溶液的标定
用Na2C2O4溶液标定KMnO4溶液
准确称取0.13~0.16g基准物质Na2C2O4三份，分别置于250mL的锥形瓶中，加约30mL 水和3mol·L-1H2SO410mL，盖上表面皿，在石棉铁丝网上慢慢加热到70~80℃（刚开始冒蒸气的温度），趁热用高锰酸钾溶液滴定。

开始滴定时反应速度慢，待溶液中产生了Mn2+后，滴定速度可适当加快，直到溶液呈现微红色并持续半分钟不褪色即终点。

根据Na2C2O4的质量和消耗KMnO4溶液的体积计算KMnO4浓度。

用同样方法滴定其它二份Na2C2O4溶液，相对平均偏差应在0.2％以内。

六、注意事项
1．蒸馏水中常含有少量的还原性物质，使KMnO4还原为MnO2·nH2O。

市售高锰酸钾内含的细粉状的MnO2·nH2O能加速KMnO4的分解，故通常将KMnO4溶液煮沸一段时间，冷却后，还需放置2~3天，使之充分作用，然后将沉淀物过滤除去。

2．在室温条件下，KMnO4与C2O4-之间的反应速度缓慢，故加热提高反应速度。

但温度又不能太高，如温度超过85℃则有部分H2C2O4分解，反应式如下：
H2C2O4=CO2↑+CO↑+H2O
3．草酸钠溶液的酸度在开始滴定时，约为1mol·L-1滴定终了时，约为0.5mol·L-1，这样能促使反应正常进行，并且防止MnO2的形成。

滴定过程如果发生棕色浑浊（MnO2），应立即加入H2SO4补救，使棕色浑浊消失。

4．开始滴定时，反应很慢，在第一滴KMnO4还没有完全褪色以前，不可加入第二滴。

当反应生成能使反应加速进行的Mn2+后，可以适当加快滴定速度，但过快则局部KMnO4过浓而分解，放出O2或引起杂质的氧化，都可造成误差。

如果滴定速度过快，部分KMnO4将来不及与Na2C2O4反应，而会按下式分解：
4MnO4-+4H+====4MnO2+3O2↑+2 H2O
5．KMnO4标准溶液滴定时的终点较不稳定，当溶液出现微红色，在30秒钟内不褪时，滴定就可认为已经完成，如对终点有疑问时，可先将滴定管读数记下，再加入1滴KMnO4标准溶液，发生紫红色即证实终点已到，滴定时不要超过计量点。

6．KMnO4标准溶液应放在酸式滴定管中，由于KMnO4溶液颜色很深，液面凹下弧线不易看出，因此，应该从液面最高边上读数。

七、实验数据处理
参考表格：
八、实验结果分析
硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定
一.目的
1. 掌握Na2S2O3溶液的配制方法和保存条件。

2. 了解标定Na2S2O3溶液浓度的原理和方法。

3. 掌握间接碘法进行的条件。

二.原理
Na2S2O3.5H2O 一般都含有少量杂质, 如S、Na2SO3、Na2SO4、Na2CO3及NaCl 等,同时还容易风化和潮解, 因此不能直接配制成准确浓度的溶液,只能是配制成近似浓度的溶液,然后再标定。

Na2SO3溶液易受空气微生物等的作用而分解。

首先与溶解的CO2的作用:Na2S2O3在中性或碱性滴液中较稳定,当pH<4.6时,溶液含有的CO2将其分解:
Na2SO3+H2CO3=NaHSO3+NaHCO3+S↓
此分解作用一般发生在溶液配制后的最初十天内。

由于分解后一分子
Na2SO3变成了一个分子的NaHSO3,一分子Na2SO3和一个碘原子作用,而一个分子NaHSO3能和二个碘原子作用,因此从反应能力看溶液浓度增加了。

(以后由于空气的氧化作用浓度又慢慢减少)。

在pH9－10间硫代硫酸盐溶液最为稳定,如在Na2SO3溶液中加入少量Na2CO3时,很有好处。

其次空气的氧化作用:2 Na2SO3+O2←2Na2SO4+2S↓使Na2SO3的浓度降低。

微生物的作用是使Na2SO3分解的主要因素。

为了减少溶解在水中的CO2和杀死水中的微生物, 应用新煮沸后冷却的蒸馏水配制溶液并加入少量的Na2CO3,使其浓度约为0.02%,以防止Na2SO3分解。

日光能促使Na2S2O3溶液分解,所以Na2S2O3溶液应贮于棕色瓶中,放置暗处,经7～14天后再标定。

长期使用时,应定期标定, 一般是二个月标定一次。

标定Na2S2O3溶液的方法,经常选用KIO3,KBrO3,或K2Cr2O 7等氧化剂作为基准物,定量地将I-氧化为I2,再按碘量法用Na2S2O3溶液滴定:
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
BrO3-+6I-+6H+=3I2+3H2O+Br-
Cr2O7-+6I-+14H+=2Cr3++3I2++7H2O
I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI
使用KIO3和KBrO3作为基准物时不会污染环境。

三.试剂
1. 0.1mol·L-1 Na2SO3溶液的配制:称取1
2.5g Na2SO3·5H2O置于400ml烧杯中,加入200ml新煮沸的冷却蒸馏水,待完全溶解后,加入0.1gNa2CO3,然后用新煮沸且冷却的蒸馏水稀释至500ml,保存于棕色瓶中,在暗处放置7～14天后标定
2. 基准试剂KIO3
3. 20%KI溶液
4. 0.5mol·L-1H2SO4溶液
5. 0.2%淀粉溶液: 2g淀粉加少量水搅匀, 把得到的浆状倒入1000ml正在沸腾的蒸镏水中,继续煮沸至透明。

四.步骤
方法一:准确称取基准试剂KIO3若干克于250ml烧杯中,加入少量蒸馏水溶解后,移入250ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。

用移液管吸取上述标准溶液25.00ml于250ml 锥形瓶中, 加入20%KI溶液5ml 和0.5mol·L-1H2SO4溶液5ml,以水稀释至100ml,立即用待标定的Na2SO3溶液滴定至淡黄色,再加入5ml 0.2%淀粉溶液,继续用Na2SO3溶液滴定至蓝色恰好消失,即为终点。

方法二:准确称取基准试剂K2Cr2O 7若干克于250ml烧杯中,加入少量蒸馏水溶解后,移入250ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀.
用移液管吸取上述标准溶液25. 00ml 于250ml 锥形瓶中加
5ml(1+1)HCl,5ml20%KI溶液,盖上表面皿,在暗处放5分钟后,加100ml水,盖上表面皿,在暗处放5分钟后,加100ml水,用待标定的Na2SO3溶液滴定至淡黄色,再加入5ml 0.2%淀粉溶液, 滴至溶液呈亮绿色为终点.
若选用KBrO3作基准物时,其反应较慢,为加速反应需增加酸度,必须改为取
1mol·L-1H2SO4溶液5ml并在暗处放置5min 使反应进行完全。

碘标准滴定溶液的配制与标定
一、实训目的
1、掌握碘标准滴定溶液的配制和保存方法。

2、掌握碘标准滴定溶液的标定方法、基本原理、反应条件、操作步骤和计算。

二、实训原理
碘可以通过升华法制得纯试剂，但因其升华及对天平有腐蚀性，故不宜用直接法配制I2标准溶液而采用间接法。

可以用基准物质As2O3来标定I2溶液。

As2O3难溶于水，可溶于碱溶液中，与NaOH反应生成亚砷酸钠，用I2溶液进行滴定。

反应式为；
该反应为可逆反应，在中性或微碱性溶液中（pH约为8），反应能定量地向右进行，可加固体NaHCO3以中和反应生成的H+，保持pH在8左右。

由于As2O3为剧毒物，实际工作中常用已知浓度的硫代硫酸钠标准滴定溶液标定碘溶液（用Na2S2O3标准溶液“比较I2”），即用I2溶液滴定一定体积的Na2S2O3标准溶液。

反应为：
以淀粉为指示剂，终点由无色到蓝色。

三、试剂
l. 固体试剂I2（分析纯）。

2．固体试剂KI（分析纯）。

3．淀粉指示液（5g／L）。

4. 硫代硫酸钠标准滴定溶液（0.l mol／L）。

四、实训步骤
1、碘溶液的配制
配制浓度为0.05mol／L的碘溶液500mL：称取 6.5g碘放于小烧杯中，再称取17g KI，准备蒸馏水500mL，将KI分4～5次放入装有碘的小烧杯中，每次加水5～10mL，用玻璃棒轻轻研磨，使碘逐渐溶解，溶解部分转入棕色试剂瓶中，如此反复直至碘片全部溶解为止。

用水多次清洗烧杯并转入试剂瓶中，剩余的水全部加入试剂瓶中稀释，盖好瓶盖，摇匀，待标定。

2、碘溶液的标定（用Na2S2O3标准溶液“比较”）
用移液管移取已知浓度的Na2S2O3标准溶液25mL于锥形瓶中，加水25mL，加5mL淀粉溶液，以待标定的碘溶液滴定至溶液呈稳定的蓝色为终点。

记录消耗I2 标准滴定溶液的体积V2。

五、数据处理
碘标准滴定溶液浓度按下式计算：
思考题
1、碘溶液应装在何种滴定管中？为什么？
2、配制I2溶液时为什么要加KI？
3、配制I2溶液时，为什么要在溶液非常浓的情况下将I2与KI一起研磨，当I2和KI溶解后才能用水稀释？如果过早地稀释会发生什么情况？
葡萄糖注射液中葡萄糖含量的测定（碘量法）
一、实验目的
了解碘量法测定葡萄糖含量的方法。

二、原理
碘与NaOH作用可生成次碘酸钠(NaIO)，葡萄糖(C 6H 12O 6)能定量地被次碘酸钠(NaIO)氧化成葡萄糖酸(C 6H 12O 7)。

在酸性条件下，未与葡萄糖作用的次碘酸钠可转变成碘(I 2)析出，因此只要用Na 2S 2O 3标准溶液滴定析出的I 2，便可计算出C 6H 12O 6的含量。

其反应如下：
⒈ I 2与NaOH作用：I 2 + 2NaOH == NaIO + NaI + H 2O
⒉ C 6H 12O 6和NaIO定量作用：C 6H 12O 6 + NaIO == C 6H 12O 7 + NaI
⒊总反应式：I 2 + C 6H 12O 6 + 2NaOH == C 6H 12O 7 + NaI + H 2O
⒋ C 6H 12O 6作用完后，剩下未作用的NaIO在碱性条件下发生歧化反应：3NaIO == NaIO3 + 2NaI
⒌在酸性条件下：NaIO3 + 5NaI + 6HCl == 3I2 + 6NaCl + 3H2O
⒍析出过量的I2可用标准Na2SO3溶液滴定：I2 + Na2SO3== Na2S4O6 +2NaI
由以上反应可以看出一分子葡萄糖与一分子NaIO作用，而一分子I2产生一分子NaIO，也就是一分子葡萄糖与一分子I2相当。

本法可作为葡萄糖注射液葡萄糖含量测定。

三、试剂
⒈ HCl 2mol/L。

⒉ NaOH溶液0.2mol/L。

⒊Na2SO3标准溶液0.05mol/L。

称取3g Na2SO3溶于250mL水，具体标定与配制方法同碘量法测铜。

⒋ I2溶液0.05mol/L。

称取3.2g I2于小烧杯中，加6g KI，先用约30mL水溶解，待I2完全溶解后，稀释至250mL，摇匀。

贮于棕色瓶中，放置暗处。

⒌淀粉溶液0.5% 配法同碘量法测铜。

⒍ KI（固体）分析纯。

四、实验步骤
⒈ I2溶液的标定。

移取25.00mL I 2溶液于250mL锥形瓶中，加100mL蒸馏水稀释，用已标定好的Na2SO3标准溶液滴定至草黄色，加入2mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好消失，即为终点。

计算出I2溶液的浓度。

⒉葡萄糖含量测定。

取5%葡萄糖注射液准确稀释100倍，摇匀后移取25.00mL于锥形瓶中，准确加入I 2标准溶液25.00mL，慢慢滴加0.2mol/L NaOH，边加边摇，直至溶液呈淡黄色。

加碱的速度不能过快，否则生成的NaIO来不及氧化C 6H 12O 6，使测定结果偏低。

将锥形瓶盖好小表皿放置10～15分钟，加2mol/L HCl 6mL使成酸性，立即用Na 2S 2O 3溶液滴定，至溶液呈浅黄色时，加入淀粉指示剂3mL，继续滴至蓝色消失，即为终点。

记下滴定读数。

五、计算
C 6H 12O 6%(W/V) =
六、思考题
⒈配制I 2溶液时为何要加入KI？为何要先用少量水溶解后再稀释至所需体积？
⒉碘量法主要误差有哪些？如何避免？。