项目四 测定双氧水中过氧化氢的含量

项目四测定双氧水中过氧化氢的含量191任务一

制备KMnO4标准滴定溶液任务二

测定双氧水中过氧化氢试样的含量项目四测定双氧水中过氧化氢的含量192拓展任务测定次氯酸钙(漂粉精)有效氯的含量该项目有2个代表性工作任务和1个拓展任务。过氧化氢(H2O2)的水溶液俗称双氧水，常用于生产加工助剂，具有消毒、杀菌、漂白等功能。在造纸、环保、食品、医药、纺织、矿业、农业废料加工等领域得到广泛应用。双氧水稳定性不好，容易变质，因此，测定过氧化氢含量有很大的实际意义。任务引入193双氧水中过氧化氢的含量常用氧化还原滴定法，氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。在酸性溶液中，KMnO4与H2O2的反应如下:此反应是在室温下的H2SO4介质中完成的，KMnO4显紫红色，可用作自身指示剂。分析方法194【知识、技能与素养】任务目标195任务一制备KMnO4标准滴定溶液196电子台秤、分析天平、电炉、滴定分析成套玻璃仪器。活动一准备仪器与试剂197准备仪器准备试剂高锰酸钾(A.R)、基准物质Na2C2O4105~110℃烘干至恒重、(8∶92)H2SO4溶液。一、高锰酸钾法高锰酸钾法是氧化还原滴定法中几种重要的方法之一，它是一种以强氧化剂高锰酸钾为标准溶液进行滴定分析的方法。高锰酸钾的氧化能力与溶液的酸度密切相关。在强酸性溶液中:在中性或弱碱性溶液中:在碱性溶液中:198必备知识二、高锰酸钾法的特点1.高锰酸钾具有很强的氧化能力，广泛应用于直接或间接测定多种无机物或有机物。2.高锰酸钾溶液为紫红色，用它作为标准溶液滴定无色或浅色试液时可不再另加指示剂。3.由于高锰酸钾具有很强的氧化性，能与多种还原性物质反应，因此该方法的选择性不是很好。4.高锰酸钾标准溶液一般通过间接法配制，而且其浓度不够稳定，放置时间不能过长，使用过程中需经常标定。199配制

标准滴定溶液过程:用电子台秤称取1.6g高锰酸钾固体→溶于水→稀释至500mL→盖上表面皿→用电炉加热至沸腾→缓缓煮沸15min→冷却后置于暗处静置数天→用4号玻璃过滤锅(预先以同样浓度高锰酸钾溶液缓缓煮沸5min)过滤→储存于干燥具玻璃塞的棕色试剂瓶中→粘贴标签。活动二配制KMnO4标准滴定溶液200标定KMnO4标准滴定溶液的过程见。在实验过程中，近终点时应控制好实验温度，不低于65°，不高于90°，一般温度控制在70~80°，注意运用半滴、1/4滴滴加技术，确保滴定和终点判断准确。活动三标定KMnO4标准滴定溶液201标定KMnO4标准滴定溶液一、基准物质——邻苯二甲酸氢钾纯高锰酸钾溶液性质相当稳定，而市售的KMnO4试剂中一般含有少许MnO2和其他杂质，蒸馏水中也会含有少量还原性物质，它们都可以与MnO4-发生反应而析出MnO(OH)2沉淀。202必备知识以上生成物以及光、热、酸、碱等外界条件的改变都会促进高锰酸钾分解，制备高锰酸钾标准溶液，通常先配制近似浓度的高锰酸钾溶液，为了获得比较稳定的高锰酸钾溶液，需将配制好的溶液加热至沸腾，并保持微沸约1h，然后放置2~3天，使溶液中可能存在的还原性物质完全被氧化。用微孔玻璃漏斗过滤，除去析出的沉淀，再将过滤后的高锰酸钾溶液储存于棕色试剂瓶中，并放在阴暗处，待标定。目前，标定KMnO4标准滴定溶液常用基准物质Na2C2O4，在105~110℃烘干至恒重，冷却后即可使用。标定反应如下:203二、标定高锰酸钾标准溶液的注意事项用Na2C2O4标定高锰酸钾溶液时，应注意以下滴定条件:1.酸度用H2SO4调节溶液酸度，使H2SO4浓度保持在0.5~1mol/L范围。2.温度在室温下，这个反应的速度缓慢，因此，常将溶液加热至70~80℃时进行滴定。2043.滴定速度开始滴定时的速度不宜太快，否则加入的高锰酸钾溶液来不及与C2O42-反应，即在热的酸性溶液中发生分解。4.催化剂开始加入的几滴KMnO4溶液褪色较慢，随着滴定产物Mn2+的生成，反应速度逐渐加快。因此，常在滴定前加入几滴MnSO4作催化剂。2055.指示剂KMnO4自身可作为滴定时的指示剂，称为自身氧化还原指示剂。6.滴定终点用KMnO4溶液滴定至终点后，溶液中出现的粉红色不能持久，这是因为空气中的还原性气体和灰尘都能使MnO4-还原，使溶液的粉红色逐渐消失。所以，滴定时溶液中出现的粉红色如在30s内不褪色，即已达到滴定终点。206三、氧化还原滴定的基本单元氧化还原滴定是以能接受或给出一个电子的特定组合作为基本单元。由高锰酸钾标准溶液的标定反应可知，高锰酸钾的基本单元为

KMnO4，草酸钠的基本单元为

Na2C2O4。207计算公式为:式中

———KMnO4标准滴定溶液的浓度，mol/L；m(Na2C2O4)———称取基准物质Na2C2O4的质量，g；V1———实际消耗KMnO4标准滴定溶液的体积，mL；V0———空白试验消耗KMnO4标准滴定溶液的体积，mL；

———以

Na2C2O4为基本单元的Na2C2O4摩尔质量，67.00g/mol。活动四数据记录与处理208将KMnO4标准滴定溶液的标定数据记录于表。209KMnO4

标准滴定溶液的标定210KMnO4

标准滴定溶液的标定任务二测定双氧水中过氧化氢试样的含量2115mL吸量管、250mL容量瓶、滴定分析成套玻璃仪器。活动一仪器与试剂的准备212准备仪器准备试剂KMnO4标准滴定溶液、H2SO4(3mol/L)溶液、双氧水试样。测定过氧化氢的含量实验过程，见表。实验过程中，注意运用半滴、1/4滴滴加技术，确保滴定和终点判断准确。活动二测定过氧化氢的含量213测定过氧化氢的含量过氧化氢的性质纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，密度为1.148g/mL，在152℃沸腾，在-1.7℃时凝固成针状结晶。它可以与水、乙醇以任意比例互溶。其水溶液称为双氧水。一般的双氧水商品有3%(质量分数)和30%两种，前一种多用作医药行业消毒杀菌剂，后一种多用作工业和化学实验试剂。214必备知识过氧化氢是一种强氧化剂，受热分解放出氧:这种分解反应受碱性物质影响较大，碱性物质能加速H2O2的分解。因此，保存H2O2时，可在溶液中加入少量酸，以防分解。当H2O2与比它更强的氧化剂反应时，可显示出还原性，这时H2O2被氧化放出氧。2151.计算公式式中ρ(H2O2)———过氧化氢的质量浓度，g/L;

———高锰酸钾标准滴定溶液的浓度，mol/L;

V1———实际消耗KMnO4标准溶液的体积，mL;

V0———空白试验消耗KMnO4标准溶液的体积，mL;

的摩尔质量，17.01g/mol;

V———测定时量取过氧化氢试液体积，mL。活动三数据记录与处理2162.数据记录与处理测定过氧化氢的含量见表。217测定过氧化氢的含量拓展任务测定次氯酸钙(漂粉精)有效氯的含量218一、工学一体化准备1.检测原理在酸性介质中次氯酸根与碘化钾反应析出碘，以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定，蓝色消失即为终点，计算测定次氯酸钙(漂粉精)有效氯含量。反应式如下:2192.仪器分析天平、50mL滴定管、500mL容量瓶、25mL移液管、烧杯、500mL带塞的磨口锥形瓶、量杯、量筒、洗瓶、研钵等。3.试剂碘化钾溶液(100g/L)、硫酸溶液(3∶100)、硫代硫酸钠标准滴定溶液(0.1mol/L)、可溶性淀粉溶液(10g/L)、次氯酸钙(漂粉精)试样。220二、工学一体化过程1.硫代硫酸钠标准滴定溶液、指示剂及辅助试剂由学习工作站统一提供。2.试样溶液的制备称取约3.5g试样(精确至0.0001g)，置于研钵中，加少量水，充分研磨呈均匀乳液，然后全部移至500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，备用。2213.测定移取25.00mL试样溶液，置于带塞的磨口锥形瓶中，加20mL碘化钾溶液和10mL硫酸溶液，在暗处放置5min。用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至浅黄色，加1mL淀粉指示液，溶液呈蓝色，再继续滴定至蓝色消失即为终点。同时做空白试验，次氯酸钙试样可用工业次氯酸钙。222三、数据记录与处理氯含量的计算公式为:式中ω(Cl)———次氯酸钙(漂粉精)有效氯的质量分数，%；

c———Na2S2O3标准滴定溶液的物质的量浓度，mol/L；

V———滴定消耗Na2S2O3标准滴定溶液的实际体积，mL；

V0———空白试验消耗Na2S2O3标准滴定溶液的体积，mL；

M———氯的摩尔质量，35.453g/mol；

m———准确称取次氯酸钙试样的质量，g。223将次氯酸钙(漂粉精)有效氯含量数据记录于表。224测定次氯酸钙(漂粉精)有效氯含量一、常用氧化还原滴定法氧化还原滴定法除了高锰酸钾法，还有重铬酸钾法、碘量法等。1.重铬酸钾法重铬酸钾法是铁矿石全铁含量测定的常规方法，按照《铁矿石全铁含量的测定三氯化钛还原重铬酸钾滴定法(常规方法)》(GB/T6730.65—2009)执行，是水质样品化学需氧量CODCr测定的标准方法(HJ828—2017)。重铬酸钾法使用的重铬酸钾标准滴定溶液有直接配置法和间接标定法。225知识拓展(1)直接配制法。重铬酸钾易提纯，是常用的基准物质，在105~110℃干燥至恒重后，可作为基准物质直接配制标准溶液，重铬酸钾具有较强的氧化性，使用K2Cr2O7作为标准溶液，在酸性溶液中与还原性物质作用，Cr2O2-7得到6e-被还原成Cr3+，半反应为:重铬酸钾的基本单元为

K2Cr2O7。重铬酸钾标准滴定溶液的浓度按下式计算:226(2)间接配制法。使用K2Cr2O7试剂配制标准滴定溶液时，需按标准《化学试剂标准滴定溶液的制备》(GB/T601—2016)对配制的K2Cr2O7标准滴定溶液进行标定。称取5g重铬酸钾，溶于1000mL水中，摇匀。准确移取35.00~40.00mL配制的重铬酸钾溶液，置于碘量瓶中，加2g碘化钾及20mL硫酸溶液(20%)，摇匀，置于暗处放置10min。2272.碘量法碘量法是利用I2的氧化性和I-的还原性进行滴定的方法。(1)直接碘量法。电极电位比φθ(I3-/I-)低的还原性物质，可以直接用I2标准溶液滴定，该方法称为直接碘量法或碘滴定法。(2)间接碘量法。电极电位比

φθ(I3-/I-)高的氧化性物质可在一定条件下用I-还原，定量析出I2，然后用Na2S2O3标准溶液滴定I2，这种方法