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“高锰酸钾溶液标定”实验中两个问题的讨论.docx

上传人:guoxiachuanyue010 2022/8/14 文件大小:30 KB

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“高锰酸钾溶液标定”实验中两个问题的讨论.docx

文档介绍

文档介绍:“高锰酸钾溶液标定”实验中两个问题的
讨论
作者:曹继莲来源:《中学教学参考•中旬》2013年第12期
西藏大学理学院(850000)曹继莲
一、提出问题
在高锰酸钾的配制和标定实验中,常常会有褐色沉淀产生,教师常常解释为以下两个“高锰酸钾溶液标定”实验中两个问题的
讨论
作者:曹继莲来源:《中学教学参考•中旬》2013年第12期
西藏大学理学院(850000)曹继莲
一、提出问题
在高锰酸钾的配制和标定实验中,常常会有褐色沉淀产生,教师常常解释为以下两个原因:一是滴定速度过快;二是酸度不够。给出的相应解决方法:一是滴定速度放慢;二是多加点硫酸。这是不是产生褐色沉淀的原因,用以上方法就可以避免褐色沉淀产生吗?针对以上问题,笔者通过实验验证及理论分析进行了探究。
二、实验
仪器和主要试剂
锥形瓶、酸式滴定管、H2S04(3mol・L-1)、Na2C204(s,AR)、已配制好的浓度约为
・L-1的KMnO4溶液
实验过程
,置于锥形瓶中,加2mL(正常实验中加入的是10mL)H2S04(3mol・L-1)和40mL蒸馏水使其溶解,慢慢加热直到有蒸汽冒出(约75°C~85°C),・L-lKMnO4溶液倒入。观察到紫红色慢慢褪去,得到无色溶液,并没有发现褐色沉淀产生。
・L-1KMnO4溶液,继续对锥形瓶中的剩余溶液滴定,同时充分摇匀,快终点时放慢滴定速度,直至锥形瓶溶液在半分钟内仍保持为红色不褪。此时可看到粉红色透明溶液。
・L-lKMnO4滴定约l-2mL,并放在酒精灯上稍微加热,此时溶液中出现褐色沉淀。
对实验现象的理论分析
滴定速度对褐色沉淀产生的影响分析
从实验(1)中我们可以看出,刚开始滴定速度快慢并不影响褐色沉淀是否产生,・L-lKMnO4溶液倒入,也没有发现褐色沉淀。具体原因对照电极电势差可知,差值越大,越先被氧化。根据这个理论,我们可以得出,在有大量草酸根离子存在的情况下,Mn2+和MnO-4在酸性条件下不可能反应生成褐色沉淀MnO2,而是MnO-4和C2O2+4优先反应。
在实验(2)中,我们要求接近终点时要放慢滴定速度,是因为此时溶液中C202-4的浓度很小,和滴入的MnO-4碰撞的机会减少;而Mn2+的浓度却大得多,如果滴入太快,就会出现褐色沉淀。
从实验(3)中我们可以看出,在酸性和较高温度条件下,Mn2+和MnO-4很容易发生下列反应:
2MnO-4+3Mn2++2H2O=5MnO2+4H+
所以我们发现了褐色沉淀。
(2)酸度对褐色沉淀产生的影响分析
KMnO4在不同的酸度下,会发生下列反应:
强酸:MnO-4+8H++5e-=Mn2++4H2O;
中性、弱酸(碱):MnO-4+2H2O+3e-=MnO2+4

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