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【知识点】 高锰酸钾法的应用、相关计算等 [1] 高锰酸钾法的应用 1直接滴定法测定H2O2 在酸性溶液中H2O2被MnO4— 定量氧化： 2MnO4—十5 H2O2十6H+→2Mn2+十5O2十8H2O 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。 若H2O2中含有机物质，后者会消耗KMnO4，使测定结果偏高。这时，应改用碘量法或铈量法测定H2O2。 2间接滴定法测定Ca2+ Ca2+、Th4+等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。 以Ca2+的测定为例，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。 为了保证Ca2+与C2O42－间的1：1的计量关系，以及获得颗粒较大的CaC2O4沉淀以便于过滤和洗涤，必须采取相应的措施： （1）在酸性试液中先加人过量(NH4)2C2O4，后用稀氨水慢慢中和试液至甲基橙显黄色，使沉淀缓慢地生成； （2）沉淀完全后须放置陈化一段时间； （3）用蒸馏水洗去沉淀表面吸附的C2O42—。若在中性或弱碱性溶液中沉淀，会有部分Ca(OH)2、或碱式草酸钙生成，使测定结果偏低。为减少沉淀溶解损失，应用尽可能少的冷水洗涤沉淀。 3返滴定法测定软锰矿中MnO2 软锰矿中MnO2的测定是利用MnO2与C2O42－在酸性溶液中的反应，其反应式如下： MnO2＋C2O42－＋4H+＝Mn2+＋CO2＋2H2O 加入一定量过量的Na2C2O4于磨细的矿样中，加H2SO4并加热，当样品中无棕黑色颗粒存在时，表示试样分解完全。用KMnO4标准溶液趁热返滴定剩余的草酸。由Na2C2O4的加入量和KMnO4溶液消耗量之差求出MnO2的含量。 4水中化学耗氧量CODMn的测定 化学耗氧量COD（Chemi Oxygen Demand）是1L水中还原性物质（无机的或有机的）在一定条件下被氧化时所消耗的氧含量。通常用CODMn（O，mg/L）来表示。它是反映水体被还原性物质污染的主要指标。还原性物质包括有机物，亚硝酸盐，亚铁盐和硫化物等，但多数水受有机物污染极为普遍，因此，化学耗氧量可作为有机物污染程度的指标，目前它已经成为环境监测分析的主要项目之一。 CODMn的测定方法是：在酸性条件下，加入过量的KMnO4溶液，将水样中的某些有机物及还原性物质氧化，反应后在剩余的KMnO4中加入过量的Na2C2O4还原，再用KMnO4溶液回滴过量的Na2C2O4，从而计算出水样中所含还原性物质所消耗的KMnO4，再换算为CODMn。测定过程所发生的有关反应如下： 4 KMnO4+6H2SO4+5C→2K2SO4+4MnSO4+5CO2+6H2O MnO4－+5 C2O42－+16H+→2Mn2++8H2O+10CO2↑ KMnO4法测定的化学耗氧量CODMn只适用于较为清洁水样测定。 5有机物的测定 有机物的氧化反应在碱性溶液中比在酸性溶液中快，采用加入过量KMnO4并加热的方法可进一步加速反应。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。甲醛、甲酸、酒石酸、柠檬酸、苯酚、葡萄糖等都可按此法测定。 [2] 高锰酸钾法的典型例题 例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： 基本单元为：1/5 KMnO4，FeSO4.7H2O 例2用KMnO4法测定硅酸盐样品中Ca2+的含量，称取试样0.5836g，在一定条件下，将钙沉淀为CaC2O4，过滤、洗涤沉淀，将洗净的CaC2O4溶于稀H2SO4中，用=0.05052mol/L的标准滴定溶液滴定，消耗25.60mL，计算硅酸盐中Ca的质量分数。 解：反应式为： 基本单元为