标定高锰酸钾标准溶液

《化学分析》教学课件人力资源和社会保障部职业能力建设司推荐教材全国高等职业技术院校化工类专业教材国家级职业教育规划教材授课内容：标定高锰酸钾标准溶液

授课安排：2课时

讲授时间：2014.12.27，3-4节

要点回顾观看视频、复习上次授课要点。

要点1:化验室中使用的高锰酸钾试剂有何特点？（1）KMnO4氧化能力强，应用广泛，可以直接测定多种还原性物质，也可以间接测定一些非氧化还原物质。（2）滴定时不需要外加指示剂，KMnO4为自身指示剂。（3）KMnO4标准滴定溶液不能直接配制，且标准滴定溶液不够稳定，不能久置，需经常标定。（4）KMnO4氧化能力强，所以高锰酸钾法选择性差，与还原性物质的反应历程复杂，常有副反应发生。要点回顾

要点2：配制高锰酸钾标准溶液时有哪些注意事项？要点回顾(1)因市售的高锰酸钾试剂不纯，高锰酸钾试剂实际称样量须稍多于理论用量。(2)将配制好的KMnO4溶液加热，保持微沸15分钟，冷却后于暗处密闭静置两周，待各还原性物质完全氧化后再标定。(3)用G4微孔玻璃砂芯漏斗过滤，除去析出的沉淀。微孔砂芯玻璃漏斗上的棕色MnO2用浓盐酸泡洗后用水冲洗即可。(4)为避免高锰酸钾见光分解，过滤后的滤液应装入棕色试剂瓶中放于暗处。

上次课我们提到，市售高锰酸钾试剂纯度不够，配制好的KMnO4标准溶液需标定其准确浓度后才能使用。KMnO4标准溶液的标定原理是什么？在标定的过程中有没有需要注意的问题呢？这是我们本次课的学习内容!新课导入第六章氧化还原滴定分析法

任务5认识高锰酸钾法

§6-5(二)标定高锰酸钾标准溶液1、90%的学生能在1分钟内独立正确阐述KMnO4标准溶液的标定原理。2、85%的学生能在3分钟内说出标定高锰酸钾标准溶液的适宜条件。3、75%的学生能正确选择标定高锰酸钾的操作条件。1、熟悉常见的分析仪器的使用要求、巩固基本的滴定操作。2、按国家标准的要求完成高锰酸钾标准溶液的标定。1.培养学生独立思考能力及分析、解决问题的能力。2.培养学生的信息收集、处理。3.通过小组内的讨论互动，锻炼学生的语言表达能力和沟通能力，培养团队合作意识。知识目标能力目标教学目标

素质目标标定高锰酸钾溶液浓度的原理教学重点教学难点教学准备滴定操作四个适宜条件的选择学生结成学习小组授课纲要基准物的选择回顾与总结作业与任务一标定KMnO4标准溶液二三五随堂练习四基准物的选择一基准三氧化二砷基准级纯铁基准硫酸亚铁铵基准草酸基准草酸钠选谁呢？结论：综合考虑成本、毒性、结晶水稳定性等因素，我们选择用哪种基准物质标定高锰酸钾标准溶液呢？二标定KMnO41.标定原理在酸度为0.5~1mol/L的H2SO4酸性溶液中，在一定温度环境中，以Na2C2O4为基准物标定MnO4溶液，以KMnO4为自身指示剂，滴定至溶液呈粉红色且30s内不退色即为终点。整个反应不外加催化剂。反应方程式为：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O2.标定条件1)酸度2H++C2O42-H2C2O4H2C2O4CO2+CO+H2O酸度不够酸度过高MnO4-+5e-+8H+→Mn2++4H2OMnO4-+3e-+2H2O→MnO2+4OH-

MnO4-+e-→MnO42-(溶液呈绿色)

合适的酸度条件

开始时H2SO4浓度为0.5～1mol/L；结束时H2SO4浓度为0.2～0.5mol/L。

酸度极端情况

在日常生活中，人们遇到温度极端情况时会有种种不适。

2）温度

近终点时温度太高，>90℃时，草酸易分解。

近终点时温度过低，<65℃时，反应速率低，耗时长，结果会有偏差

对化学反应而言，温度是一个非常重要的条件。在标定高锰酸钾标准溶液的反应过程中，温度的调控非常重要。

滴定过程合适的温度条件为75-85℃3)滴定速度

在滴定操作的过程中，滴定速度要与反应速度匹配，才能保证反应充分，效率最高，结果准确。标定高锰酸钾标准溶液的过程中，滴定速度比较特殊：(1)第一滴高锰酸钾溶液滴下时，反应速率很慢，应等待紫红色褪去后再滴加下一滴KMnO4溶液。如滴定速度过快，部分KMnO4会在热溶液中将按下式分解，造成误差：4KMnO4+2H2SO4=4MnO2+2K2SO4+2H2O+3O2↑(2)当滴入第一滴高锰酸钾溶液后，随着反应5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↓+2Mn2++8H2O的进行,紫红色逐渐消失，滴定过程中生成的Mn2+对标定反应有催化作用，使反应速率逐渐加快。滴定速度可适当加快。(3)临近终点时，应减慢KMnO4

溶液滴定速度，采用半滴滴加，间隔滴加操作。此时各反应物的浓度已经大幅下降，反应速度较低。

标定高锰酸钾标准溶液时的滴定速度可概括为三个阶段：慢：第一滴高锰酸钾溶液滴下直至颜色褪去；快：第一滴高锰酸钾溶液褪色后至近终点；慢：近终点。第一阶段：慢第二阶段：快第三阶段：慢

由于空气中的还原性物质及尘埃等杂质落入溶液中，标定KMnO4标准溶液时的终点较不稳定，当溶液出现微红色时，不一定是终点。4)终点判断终点到达终点确认30秒钟内不褪时，方可认为是滴定终点。

操作技巧：如对终点有疑问，可先将滴定管读数记下，再加入半滴KMnO4标准溶液，若呈现紫红色即证实终点已到。提问：对比三种状态，同学们判断一下那种情况是终点呢？3.计算公式c(KMnO4)——高锰酸钾标准滴定溶液的浓度，mol/L;m——基准草酸钠的质量，g；V——滴定时消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积，mL；V0——空白试验消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积，mL；M(Na2CO3)——基准草酸钠的摩尔质量，g/mol。

回顾与总结三

由于市售高锰酸钾没有基准试剂，在使用前，高锰酸钾标准溶液需要事先标定。在用基准草酸钠标定高锰酸钾时，有四个特殊的滴定条件需要在操作过程中加以注意，认真执行后才能得到准确的结果。

仔细观看视频，而后尝试阐述总结在标定过程中四个操作条件（本次课重点/难点）：酸度、温度、滴定速度、滴定终点如何进行。滴定操作回顾准确称取一定质量的基准草酸钠250ml锥形瓶适量蒸馏水、硫酸加热至75-85℃趁热用KMnO4溶液滴定滴定，速度为慢-快-慢。滴定至紫红色30s不褪即为终点记录KMnO4的体积平行测定三次,空白试验一、选择题1.标定KMnO4标准滴定溶液常用的基准试剂是（）

A、Na2C2O4B、Na2S2O3

C、CuSO4D、Na2CO32.用基准Na2C2O4标定配制好的KMnO4溶液，其终点颜色是（）A、蓝色B、亮绿色C、紫色D、淡粉红色3.用基准Na2C2O4标定配制好的KMnO4溶液，其终点颜色保持（）不变。A、1minB、30sC、20sD、10s4.用基准Na2C2O4标定配制好的KMnO4溶液时，溶液温度一般不超过（），以防草酸分解。A、60℃B、75℃C、45℃D、85℃四随堂练习5.用基准Na2C2O4标定配制好的KMnO4溶液时，滴定应（）A、像酸碱滴定那样快速进行B、始终缓慢进行C、开始缓慢，以后逐步加快，近终点又减慢滴定速度D、开始时快，后来减慢6.用草酸钠标定高锰酸钾溶液时,适宜的温度是（）℃A、低温B、常温C、75～85D、100二、判断题1.高锰酸钾在配制时要称取的稍多于理论量，原因是存在的还原性物质与高锰酸钾反应。（）2.溶液酸度越高，KMnO4氧化能力越强，与Na2C2O4

反应越完全，所以用Na2C2O4标定KMnO4时，溶液酸度越高越好。（）3.KMnO4标准滴定溶液是直接配制的。（）4.由于KMnO4性质稳定，可作基准试剂直接配制标准溶液。（）5.用基准物质Na2C2O4标定KMnO4时，需将溶液加热至75~85℃进行滴定，若超过此温度，会使分析结果偏高。（）三、思考题1.用高锰酸钾滴定草酸钠过程中，加酸、加热和控制滴定速度等