高锰酸钾法测定软锰矿氧化力
实验三：高锰酸钾法测定软锰矿氧化力
实验三：高锰酸钾法测定软锰矿氧化力一、实验内容（实验书P302 ~ 304）1. 0.02 mol/L KMnO 4标准溶液的配制与标定2. 软锰矿氧化力的测定二、实验目的1. 了解KMnO 4标准溶液的配制及标定原理与方法2. 掌握自身指示剂的应用及终点判断3. 熟悉采用返滴定法测定软锰矿氧化力的原理及方法三、实验原理1. KMnO 4标准溶液浓度的标定原理由于Na 2C 2O 4易于提纯，稳定，不含结晶水，在105 – 110 ℃干燥2小时即可使用，故用Na 2C 2O 4基准物标定KMnO 4溶液，反应式如下：5C 2O 42- + 2MnO 4- + 16H + == 10CO 2 + 2Mn 2+ + 8H 2O2. 软锰矿氧化力的测定原理软锰矿的主要成分MnO 2是一种氧化剂，软锰矿中除了含MnO 2外，还有少量锰的低价氧化物和氧化铁，测定软锰矿中MnO 2含量实际上是测定软锰矿的氧化能力。
测定时，常在酸性溶液中使之与过量的还原剂Na 2C 2O 4作用，剩余的Na 2C 2O 4用KMnO 4标准溶液返滴定。
处理： MnO 2 + C 2O 42- + 4H + = Mn 2+ + 2CO 2↑+ 2H 2O滴定 5C 2O 42- + 2MnO 4 + 16H + = 10CO 2 + 2Mn 2+ +8H 2O四、实验步骤1. 0.02 mol/L KMnO 4溶液的配制 500 mL 烧杯中500mL 棕色试剂瓶备用过滤（玻璃漏斗，玻璃棉） 放置1周 贴上标签 冷却 并随时补充挥发的水分 加热并保持微沸1h 盖上表面皿 加H 2O 500mL 在台秤上称取1.6g KMnO 42. 0.02 mol/L KMnO 4溶液的标定 250mL 锥形瓶中溶解 微红色，半分钟不褪色3. 软锰矿氧化力的测定250mL 烧杯中不再冒大气泡为止 微红色，半分钟不褪色五、思考题1. 配500 mL 0.02 mol/L KMnO 4溶液，应称固体试剂多少？为何称取量比理论值大些？2. 配制KMnO 4标准溶液，为何要把KMnO 4水溶液煮沸一段时间？为何放置一周后再标定？为何要过滤？过滤时能否用滤纸？3. 在用Na 2C 2O 4基准物标定KMnO 4溶液的实验中，1）溶液酸度为何要在1 mol/L 左右？若酸度较低有何影响？为何要在H 2SO 4介质中，而不能在HCl 介质中进行滴定？2）为何必须用KMnO 4滴定Na 2C 2O 4，而不能用Na 2C 2O 4滴定KMnO 4？3）为何要在加热条件下进行，且开始必须慢滴？4. 装KMnO 4的器皿放置较久时，其壁上的棕色沉淀是什么？应如何洗涤？5. 测定软锰矿氧化力的原理及测定条件是什么？6. 软锰矿经Na 2C 2O 4分解后，能否用HCl 或HNO 3调节酸度？7. 软锰矿溶解、还原完毕，为何要用沸水稀释至100 mL ？沸水稀释后为何要立即滴定？8. 写出KMnO 4标准溶液浓度及 MnO2%计算公式。
高锰酸钾法的应用及有关计算：氧化还原滴定法测定物质含量
二、高锰酸钾法的有关计算
1.用KMnO4法沉淀工业硫酸亚铁的含量时，称取样品1.3545g。溶解后， 在酸性条件下用 =0.09280mol/L的高锰酸钾溶液滴定时，消耗37.52mL， 求FeSO4•7H2O的含量（质量分数）。
解：反应式为 5Fe Байду номын сангаас MnO4 8H 5Fe 3 Mn 2 4H 2O
例如测定甘油时，加入一定量过量的KMnO4标准溶液到含有试样的 2mo1/LNaOH溶液中，放置片刻，溶液中发生如下反应：
H2OHC-OHCH-COHH2+14 MnO4－+20OH－→3 CO32－+14 MnO42－+14 H2O
溶液中反应完全后将溶液酸化，MnO42－歧化成MnO4－和MnO2，加入过量的Na2C2O4 标准溶液还原所有高价锰为Mn2+。最后再以KMnO4标准溶液滴定剩余的Na2C2O4。由 两次加入的KMnO4量和Na2C2O4的量，计算甘油的质量分数。
此反应在室温下即可顺利进行。滴定开始时反应较慢，随着 Mn2+生成而加速，也可先加入少量Mn2+为催化剂。
2.间接滴定法测定Ca2+
Ca2+ 在溶液中没有可变价态，通过生成草酸盐沉淀，可用高锰酸钾法间接测定。
先沉淀为CaC2O4再经过滤、洗涤后将沉淀溶于热的稀H2SO4溶液中，最后用KMnO4 标准溶液滴定H2C2O4。根据所消耗的KMnO4的量，间接求得Ca2+的含量。
基本单元为：1/5 KMnO4，FeSO4.7H2O
1
( FeSO4 7 H2O)
c(5 KMnO4 ) V (KMnO4 ) M ms
FeSO4 7H 2O
(FeSO4 7 H2O) 0.09280 37.52 10 3 278 .01 71.46%
分析实验课后答案
分析实验课后答案11. HCl和NaOH标准溶液能否用直接配制法配制？为什么？答：由于NaOH固体易吸收空气中的CO2和水分，浓HCl的浓度不确定，固配制HCl和NaOH标准溶液时不能用直接法。
2 配制酸碱标准溶液时，为什么用量筒量取HCl，用台秤称取NaOH（S）、而不用吸量管和分析天平？答：因吸量管用于标准量取需不同体积的量器，分析天平是用于准确称取一定量的精密衡量仪器。
而HCl的浓度不定，NaOH易吸收CO2和水分，所以只需要用量筒量取，用台秤称取NaOH即可。
3 标准溶液装入滴定管之前，为什么要用该溶液润洗滴定管2～3次？而锥形瓶是否也需用该溶液润洗或烘干，为什么？答：为了避免装入后的标准溶液被稀释，所以应用该标准溶液润洗滴管2～3次。
而锥形瓶中有水也不会影响被测物质量的变化，所以锥形瓶不需先用标准溶液润洗或烘干。
4 滴定至临近终点时加入半滴的操作是怎样进行的？答：加入半滴的操作是:将酸式滴定管的旋塞稍稍转动或碱式滴定管的乳胶管稍微松动，使半滴溶液悬于管口，将锥形瓶内壁与管口接触，使液滴流出，并用洗瓶以纯水冲下。
2 1.如何计算称取基准物邻苯二甲酸氢钾或Na2CO3的质量范围？称得太多或太少对标定有何影响？答：在滴定分析中，为了减少滴定管的读数误差，一般消耗标准溶液的体积应在20—25ml之间，称取基准物的大约质量可根据待标溶液的浓度计算得到。
如果基准物质称得太多，所配制的标准溶液较浓，则由一滴或半滴过量所造成的误差就较大。
称取基准物质的量也不能太少，因为每一份基准物质都要经过二次称量，如果每次有±0.1mg的误差，则每份就可能有±0.2mg的误差。
因此，称取基准物质的量不应少于0.2000g，这样才能使称量的相对误差大于1‰。
2.溶解基准物质时加入20～30ml水，是用量筒量取，还是用移液管移取？为什么？答：因为这时所加的水只是溶解基准物质，而不会影响基准物质的量。
12第7章 氧化还原滴定法及习题课2.
计量关系：
1 k M n O4
~
5 2
H
2C2O4
~
5 Ca 2
wCa
( C V )K M n O4
5 2
1 0 0 0 ms
MCa
100%
操作条件：自学 沉淀、洗涤P243
（4）化学需氧量COD的测定 P244 Chemical Oxygen Demand
（2）自身指示剂－KMnO4 缺点（1）标准溶液不稳定；
（2）选择性较差（易发生副反应） 需严格控制滴定条件
3、KMnO4标准溶液的配制与标定
（1）配制：间接法
纯度99.0%~99.5%, 含有MnO2等杂质。
微沸约1h，放置2天
计算、粗称KMnO4溶于水
充分氧化还原性物质
用微孔玻璃漏斗滤去MnO2
mol.L-1 FeSO4标液返滴剩余的K2Cr2O7，用去了 15.00mL，求COD。
解：Cr2O72 6 e2Cr3，O2 4 e2H2O
F e2 e F e3
计量关系：1
C
r2O
2 7
~
6 F e2
~
3 2
O2
C O DCr
[ ( C V)K 2C r2O7
(
C
V
)
F
e2
1 6
]
3 2
V水 样
(2) 极强酸性介质中，在P2O74-或F-存在下
MnO4- + 3H2P2O72- + 8H+ + 4e = Mn(H2P2O7 )33- + 4H2O
分析化学实验课后部分习题答案(第四版)
实验一阳离子第一组（银组）的分析思考题：1.沉淀第一组阳离子为什么要在酸性溶液中进行？若在碱性条件下进行，将会发生什么后果？答：在系统分析中，为了防止易水解离子的水解生成沉淀而进入第一组，所以沉淀第一组阳离子时要在酸性溶液中进行。
若在碱性条件下进行，第一组以后的大部分阳离子将生成沉淀，这样就不到分离的目的。
2.向未知溶液中加入第一组组试剂HCl时，未生成沉淀，是否表示第一组阳离子都不存在？答：向未知试液中加入第一组组试剂时，未生成沉淀，只能说明Ag+,Hg22+不存在，而不能说明Pb2+不存在，因为当试液中Pb2+的浓度小于1mg•ml-1,或温度较高时，Pb2+将不在第一组沉淀，而进入第二组。
3.如果以KI代替HCl作为第一组组试剂，将产生哪些后果？答：如果以KI代替HCl作为第一组组试剂时，酸度太小，第二组易水解的阳离子将水解进入第一组，达不到分离的目的。
另外具有氧化性阳离子将与I-发生氧化还原反应，使这些离子的浓度降低不能鉴出。
实验二阳离子第二组（铜锡组）的分析思考题：1.沉淀本组硫化物时，在调节酸度上发生了偏高或偏低现象，将会引起哪些后果？答：沉淀本组硫化物，若酸度偏低时，第三组阳离子Zn2+将生成ZnS 沉淀进入第二组。
若酸度偏高时，本组的Cd2+不生成硫化物沉淀而进入第三组。
2.在本实验中为沉淀硫化物而调节酸度时，为什么先调至0.6mol·L-1HCl酸度，然后再稀释一倍，使最后的酸度为0.2 mol·L-1?答：因As(III)的硫化物完全沉淀需在0.6 mol·L-1HCl酸度下,Cd2+的硫化物完全沉淀需在0.2 mol·L-1HCl酸度下。
因此为了使本组离子完全生成硫化物沉淀而与第三组阳离子分离，所以在调节酸度时,先调至0.6 mol·L-1HCl酸度，然后再稀释一倍，使最后的酸度为0.2 mol·L-1。
3.以TAA代替H2S作为第二组组试剂时，为什么可以不加H2O2和NH4I?答：以TAA代替H2S作为第二组组试剂时，因TAA在90℃及酸性溶液中，可在沉淀时间内将As(V)还原为As(III)，故不需另加NH4I。
分析化学实验
分析化学实验化学化工学院实验中心分析化学实验I分析化学实验 (1)1. 酸碱滴定法测定食品添加剂中硼酸的含量 (1)2. 配位滴定法连续测定铅、铋混合溶液中Pb2+、Bi3+的含量 (3)3. 高锰酸钾法测定软锰矿氧化力 (6)4. 间接碘量法测定铜盐中铜的含量 (9)5. 胃舒平（复方氢氧化铝）药片中铝和镁的测定 (12)6. 微量滴定法测定食盐中氯化钠的含量 (14)7. 分析化学设计实验 (16)II 仪器分析 (17)8. 铁的测定——邻菲啰啉一分光光度法 (17)9. 氟离子电化学传感器测定水中的微量氟 (21)10. 桑色素荧光分析法测定水样中的微量铍 (26)11. 混合样中乙酸乙酯含量的测定—气相色谱分析 (28)12. 苯、萘、联苯、菲的高效液相色谱分析 (31)13. 火焰原子吸收光谱法测定水样中的镁和铜 (33)14. 反向阳极溶出法测定废水中的微量银 (36)15. 紫外光谱法测定蜂蜜中总糖的含量 (38)16. 电感耦合高频等离子发射光谱法对人发中的微量铜、铅、锌含量的测定 (40)III 波谱分析实验 (43)17. 有机化合物红外光谱的测绘及结构分析 (43)18. 芳香族化合物的紫外光谱鉴定 (46)19. 气相色谱-质谱联用实验 (48)20. 核磁共振实验 (50)21. Cu(II)与二甲亚砜配合物的制备与红外光谱分析 (51)22. 未知物的结构鉴定 (53)I 分析化学实验1. 酸碱滴定法测定食品添加剂中硼酸的含量1.1 内容提要使酸性很弱的H 3BO 3与甘油生成酸性较强的配合酸，再用NaOH 标准溶液滴定。
1.2 目的要求了解间接滴定法的原理。
1.3 实验关键掌握酚酞指示剂终点的颜色及时间。
1.4 预备知识对于810a cK -≤的极弱酸，不能用碱标准溶液直接滴定，但可采取措施使其强化，满足810a cK -≥，即可用NaOH 标准溶液直接滴定。
1.5 实验原理33H BO 的107.310a K -=⨯，故不能用NaOH 标准溶液直接滴定，在33H BO 中加入甘油溶液，生成甘油硼酸，其7310a K -=⨯，可用NaOH 标准溶液滴定，反应如下：化学计量点时，溶液呈弱碱性，可选用酚酞作指示剂。
高锰酸钾指数的测定
高锰酸盐指数的测定（依据标准GB 892-89）1含义及有关质量或排放标准水质高锰酸盐指数是反映水体中有机及无机可氧化物质污染的常用指标。
定义为：在一定条件下，用高锰酸钾氧化水样中的某些有机物及无机还原性物质，由消耗的高锰酸钾量计算相当的氧量。
高锰酸盐指数不能作为理论需氧量或总有机物含量的指标，因为在规定的条件下，许多有机物只能部分地被氧化，易挥发的有机物也不包含在测定值之内。
2分析方法2.1主题内容与适用范围本标准适用于饮用水、水源水和地面水的测定，测定范围为0.5-4.5mg/L。
对污染较重的水，可少取水样，经适当稀释后测定。
本标准不适用于测定工业废水中有机污染的负荷量，如需测定，可用重铬酸钾法测定化学需氧量。
样品中无机还原性物质如NO3—、S2—和Fe2+等可被测定。
氯离子浓度高于300mg/L，采用在碱性介质中氧化的测定方法。
2.3除另外说明，均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水，不得使用去离子水。
2.3.1不含还原性物质的水：将1L蒸馏水置于全玻璃蒸馏器中，加入10ml硫酸（2.3.3）和少量高锰酸钾溶液（2.3.6.1），蒸馏。
弃去100ml初馏液，余下馏出液贮于具玻璃塞的细口瓶中。
2.3.2硫酸（H2SO4）：密度（ρ20）为1.84g/mL。
2.3.3硫酸，1+3溶液：在不断搅动下，将100mL硫酸（2.3.2）慢慢加入到300mL水中。
趁热加入数滴高锰酸钾溶液（2.3.6.1）直至溶液出现粉红色。
2.3.4氢氧化钠，500g/L溶液：称取50g氢氧化钠溶于水并稀释至100ml。
2.3.5草酸钠标准贮存液，浓度c（1/2Na2C2O4）为0.10000mol/L：称取0.6705g经120℃烘干2h并放冷的草酸钠（Na2C2O4）溶解水中，移入100ml容量瓶中，用水稀释至标线，混匀，置4℃保存。
2.3.6草酸钠标准溶液，浓度c1（1/2Na2C2O4）为0.0100mol/L：吸取10.00ml草酸钠贮备液（2.3.5）于100ml容量瓶中，用水稀释至标线，混匀。
分析化学实验课后习题答案第四版(供参考)
实验四铵盐中氮含量的测定（甲醛法）思考题：1.铵盐中氮的测定为何不采用NaOH直接滴定法？答：因NH4+的K a=5.6×10-10，其Ck a<10-8,酸性太弱，所以不能用NaOH直接滴定。
2. 为什么中和甲醛试剂中的甲酸以酚酞作指示剂；而中和铵盐试样中的游离酸则以甲基红作指示剂？答：甲醛试剂中的甲酸以酚酞为指示剂用NaOH可完全将甲酸中和，若以甲基红为指示剂，用NaOH滴定，指示剂变为红色时，溶液的pH值为4.4，而甲酸不能完全中和。
铵盐试样中的游离酸若以酚酞为指示剂，用NaOH溶液滴定至粉红色时，铵盐就有少部分被滴定，使测定结果偏高。
3.NH4HCO3中含氮量的测定，能否用甲醛法？答：NH4HCO3中含氮量的测定不能用甲醛法,因用NaOH溶液滴定时，HCO3-中的H+同时被滴定，所以不能用甲醛法测定。
实验五混合碱的分析（双指示剂法）思考题：1.用双指示剂法测定混合碱组成的方法原理是什么？答：测混合碱试液，可选用酚酞和甲基橙两种指示剂。
以HCl标准溶液连续滴定。
滴定的方法原理可图解如下：2.采用双指示剂法测定混合碱，判断下列五种情况下，混合碱的组成？（1）V1=0 V2>0（2）V1>0 V2=0（3）V1>V2（4）V1<V2（5）V1=V2①V1=0 V2>0时，组成为：HCO3-②V1>0 V2=0时，组成为：OH-③V1>V2时，组成为：CO32-+ OH-④V1<V2时，组成为：HCO3- +CO32-⑤V1=V2时，组成为：CO32-实验六 EDTA 标准溶液的配制与标定思考题：1.络合滴定中为什么加入缓冲溶液？答：各种金属离子与滴定剂生成络合物时都应有允许最低pH 值，否则就不能被准确滴。
而且还可能影响指示剂的变色点和自身的颜色，导致终点误差变大，甚至不能准确滴定。
因此酸度对络合滴定的影响是多方面的，需要加入缓冲溶液予以控制。
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KMnO4 粉红色 滴定
五、实验步骤：
3. 软锰矿的测定
准确称取 约0.2g试样 +
Na2C2O4 0.3 ~0.4g
烧杯 去离子水20ml 3mol/L H2SO4 40ml
水浴加热至 75 ~ 85C
不断 搅拌
消化 沸水稀释
至100ml
KMnO4 粉红色 滴定
在烧杯中滴定的操作
六、思考题：
分析化学实验
实验三、高锰酸钾法测定软锰矿氧化力
目的要求 实验原理 实验关键 仪器试剂 实验步骤 思考题
软锰矿： 主要成分为MnO2，具有氧化性。 KMnO4法： 是利用高锰酸钾的氧化性，以高锰酸钾为滴定剂的滴 定分析方法。
结论：对于具有氧化性物质，可用回滴定的方式进行。
一、实验目的：
1. 学会配制和标定KMnO4标准溶液 2. 掌握用KMnO4回滴定法测定软锰矿氧化力 的原理和方法
1. “三度一点”的掌握与控制 2. 反应时间的控制
四、仪器与药品：
药品：
3mol/L H2SO4，KMnO4（A.R.)，基准Na2C2O4（105 ~110C烘干备用），软锰矿（105 C干燥2h）。
仪器：
电子天平、电炉、铁架台、干燥器、称量瓶、酸式滴 定管、锥形瓶、烧杯、玻璃棒。
四、仪器与药品：
1. 配置500ml 0.02mol/L KMnO4应称取固体试剂多少？ 为什么配制时称取量应比理论值大一些？ 2. 软锰矿溶解、还原完毕后，为什么要用100mL沸水 稀释？ 3. 软锰矿的其他测定方法。请查阅相关资料
二、实验原理：
标定：
2MnO4- + 5C2O42- +16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 +8H2O
测定：
MnO2 + C2O42- + 4H+ = Mn2+ + 2CO2 +2H2O 2MnO4- + 5C2O42- +16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 +8H2O
三、实验关键：
无
有
色
色
溶
溶
液
液
读
读
数
数
方
方
法
法
五、实验步骤：ห้องสมุดไป่ตู้
1. 0.02mol/L KMnO4标准溶液的配制
加热煮沸 暗处保存（棕色瓶） 过滤除去MnO2
2. 0.02mol/L KMnO4标定
准确称取 Na2C2O40.2g左右
锥形瓶 40ml 溶解 水
3mol/L H2SO4 加热至75
10ml
~ 85C