过氧化氢含量的测定
一、实验原理
H2O2分子中有一个过氧键—O—O—,在酸性溶液中它是一个强氧化剂。相对
于KMnO4表现为还原剂。H2O2的测定是在稀硫酸溶液中,用KMnO4标准溶液滴定至溶液出现稳定的微红色为终点,其反应如下:
5H2O2+2MnO4 -+6H+ =2Mn 2++5O2 +8H2O
根据KMnO4标准溶液的浓度和体积计算H2O2的含量。
二、实验步骤
(1)KMnO4溶液的配制
KMnO4溶液要提前2-3天配制,过滤并保存在棕色瓶中。这是因为蒸馏水中常含有少量的还原性物质,使KMnO4还原为MnO2·nH2O。它能加速KMnO4的分解,故通常将KMnO4溶液煮沸一段时间,放置2-3 天,使之充分作用,然后将沉淀物过滤出去。
(2)KMnO4溶液的标定
1.称取0.5gNaC204(草酸钠)基准于100ml烧杯中溶解,定容至250ml容量瓶中。
2.分别取3份25.00mlNaC204于锥形瓶,分别加入4ml硫酸(3mol/ L),水浴加热70~80℃,趁热用KMnO4滴定,微红色30s不褪色即为终点。 计算公式如下:
M(NaC2O2)134g/mol5C(KMnO4)2(3)H2O2含量的测定
1.取含H2O2的水样25.00ml,稀释至250ml定容。
分别取3份25.00ml上述溶液于锥形瓶中,加10ml硫酸(3mol/ L),用KMnO4滴定至微红色30s不褪色。 计算公式如下:
m(NaC2O4)25.001000
250.0(mol/L)M(NaC2O4)V(KMnO4)
M(H2O2)34.075g/mol
525.00ρC(KMnO4)V(KMnO4)M(H2O2)(mg/L)2250.0V(H2O2)(4)注意以下几个问题:
1.自身指示剂
滴定至化学计量点后,稍过量的溶液(2×10-6 mol·L-1)本身的紫红色即可显示终点。 2.自身催化作用
滴定反应开始时反应速率缓慢,待Mn2+生成后,由于Mn2+的催化作用,加快了反应速率,故能顺利滴定到出现稳定的微红色为终点。因而称之为自身催化反应。在实验技术上应注意开始滴定时紫色退去很慢,不断摇动,待Mn2+产生后,滴定速度可加快。
3.反应的酸度:反应的酸度:一般酸度保持在一般酸度保持在0.5~1mol/L。 (5)标定反应应注意下列条件
1.温度:在室温下,标定反应速度缓慢,因此常常将溶液加热至溶液加热至70~80℃时进行滴定。但温度不宜过高,若高于90℃,会使部分H2C2O4分解。 2.滴定速度:开始滴定时速度太易太快,否则加入的KMnO4溶液来不及与溶液来不及与C2O42-反应,在热的酸性溶液中发生分解。
3.催化剂:开始加入的几滴KMnO4溶液退色较慢,随着滴定产物Mn2+ 的生成,反应速度逐渐加快,因此在滴定前加入几滴MnSO4作为催化剂。 4.指示剂:KMnO4位自身氧化还原指示剂。
5.滴定终点:用KMnO4滴至终点后,溶液出现粉红色不能持久,这是因为空气中的还原性气体和灰尘都能使MnO还原,使溶液的粉红色逐渐消失,所以滴定时,溶液出现的粉红色如在0.5~1min内不退色,就可以认为已经到达滴定终点。
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