如何配置酸化高锰酸钾溶液
时间:2024-08-11 16:35 来源:未知 作者:化学自习室 点击:次 所属专题: 高锰酸钾
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酸性KMnO4溶液是高中阶段常见而且常用的试剂之一,常作为氧化试剂,鉴别试剂,可是您知道做实验时酸性KMnO4溶液的浓度吗?实验员是怎么配制的呢?
首先来看一看教材中明确有浓度说明的情况。
(1)20世纪80年代的《高中化学》(甲种本)第203页 | 0.01 mol·L-1,即0.158% KMnO4 |
(2)20世纪末-21世纪初的高中化学第二册(必修加选修)2007年版,第208页 | 0.002 mol·L-1,即0.0316% KMnO4 |
(3)高中化学第二册教师教学用书,2008年人教版(第115页) | 0.0316 mol·L-1,即0.5% KMnO4 |
(4)谷享杰等编著《有机化学实验》,高教出版社1985年版,第65页 | 0.1265 mol·L-1,即2% KMnO4 |
(有关高锰酸钾浓度的文献)
发现原来我们曾经使用过的,KMnO4溶液物质的量浓度比(1)∶(2)∶(3)∶(4)≈5∶1∶16∶63,相差如此之大,为什么会这样呢?
其实,用作鉴别试剂的KMnO4溶液的浓度,以质量分数在0.01%左右为好。如果浓度大了紫红色色泽深厚,褪色速度缓慢,反而不适用。
因为用H2SO4酸化KMnO4溶液的目的是防止因MnO4-过量发生以下反应生成棕黑色MnO2,干扰观察褪色。
MnO4- + 5e- + 8H+ = Mn2++ 4H2O
2MnO4- + 3Mn2++ 2H2O = 5MnO2↓ + 4H+
酸化导致如下反应,可以确保MnO4-由紫色褪成近乎无色Mn2+:
MnO2 + 2e- + 4H+ = Mn2++ 2H2O
酸化没有特定严格的酸度要求,只要确保KMnO4溶液呈酸性,MnO2与H+就不能共存,就能确保MnO4-褪成近乎无色(Mn2+)。
下面的实验事实可以作证。
用表面皿准确称取1.0 g(0.0063 mol)KMnO4,不断用水溶解稀释(见下表)。
水的体积/L | 物质的量浓度/ (mol·L-1) | 质量分数 |
4.0 | 0.0016 | 0.00025 |
8.0 | 0.00079 | 0.00012 |
10.0 | 0.00063 | 0.00010 |
12.0 | 0.00052 | 0.000083 |
14.0 | 0.00045 | 0.000071 |
(1.0 g高锰酸钾溶解在水中的浓度、质量分数)
每个数据都比文献提供的数据要小很多,但事实上又个个都适用。
所以,实验室中实验员在配制溶液时,经常是“随便加一点”,具体是多少浓度他们也不知道!为了达到不同的实验目的,还是要亲自去实践的哦!
参考文献:刘怀乐, 杜文敏. 中学化学常见实验成功的条件探讨[J]. 化学教育, 2017, 38(7): 77-81.
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