一、實訓目標
(1)學會高錳酸鉀標準溶液的配製及標定方法。
(2)加深對氧化還原滴定法理論的理解。
二、實訓原理
在熱的酸性溶液中,KMnO4和Na2C2O4的反應如下:
2MnO-4+5C2O2-4+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
三、主要儀器及試劑
儀器:托盤天平、分析天平、酸式滴定管、錐形瓶、移液管、燒杯、稱量瓶、量筒、棕色試劑瓶等。
試劑:基準KMnO4(固體)、基準Na2C2O4。
四、實訓內容與步驟
1.KMnO4標準溶液(0.02mol/L)的配製
稱取配製1000mL 0.1mol/L KMnO4溶液所需的固體KMnO4,置於1000mL燒杯中,加入200~250mL蒸餾水,加熱煮沸使固體溶解。冷卻後,將溶液倒入棕色試劑瓶中(注意燒杯底部不要殘留KMnO4固體),稀釋至約1000mL,充分振蕩,在暗處存放7d後,用玻璃砂漏鬥過濾,除去MnO2沉澱。濾液貯存於棕色試劑瓶中,搖勻後即可標定和使用。
2.KMnO4標準溶液的標定
精密稱取105~110℃幹燥至恒重的基準Na2C2O4 0.2g,置於250mL錐形瓶中,加入50mL蒸餾水,3mol/L H2SO4 15mL,小心加熱到70~85℃(溶液剛好冒出蒸汽)。趁熱用標準KMnO4溶液滴定。開始時,因反應速度很慢,滴定速度要慢,待前一滴溶液褪色後再加入第二滴。以後反應速度逐漸加快,滴定速度也要加快。近終點時滴定速度又要減慢,一直滴定至溶液出現穩定的粉紅色(在30s內不褪色)為止,記下消耗的KMnO4溶液的體積,平行測定3份。
五、注意事項
(1)標定KMnO4溶液用的基準物質有H2C2O4·2H2O、Na2C2O4和純鐵絲等。實訓室中常用H2C2O4·2H2O和Na2C2O4。Na2C2O4不含結晶水,容易提純。
(2)反應開始較慢,待溶液中產生Mn2+後,由於Mn2+的催化作用,反應越來越快。
(3)滴定溫度不應低於60℃,如果溫度太低,開始的反應速度太慢;但也不能過高,溫度高於90℃,草酸會分解。
六、考核標準
優秀:能準確、熟練地完成操作環節,操作總體正確率在90%以上。筆試和回答問題準確率高,思路清晰。總體答對率在90%以上。
合格:能完成操作環節,操作基本規範,操作正確率在60%以上。筆試和回答問題準確率尚可,思路較清晰。總體答對率在60%以上。
不合格:操作不規範出現差錯,達不到合格的要求。筆試和回答問題不準確。總體答對率在60%以下。