酸性高錳酸鉀的濃度與酸度

    眾所周知，酸性高錳酸鉀（KMnO₄）溶液可以把Fe²⁺氧化成Fe³⁺，可以鑒別飽和烴與不飽和烴，可以鑒別苯和苯的同系物。問題是在高中化學教材和很多文獻、教參和教輔資料中，酸性KMnO₄即使是在同一使用場合，往往提供了多種不同的數據，眾說紛紜而且數據相差得很大（見表1）。

表1　有關高錳酸鉀濃度的文獻

可見，KMnO₄溶液物質的量濃度比（1）:（2）:（3）:（4）≈5∶1∶16∶63，相差如此之大，是否個個都適用呢？事實上以上所列的每一個濃度值都大了，下面的實驗事實可以作證。

用表面皿準確稱取1.0g（0.0063mol）KMnO₄，不斷用水溶解稀釋（見表2）。

表2   1.0 g高錳酸鉀溶解在水中的濃度、質量分數

從表2可以看出，每個數據都比文獻提供的數據要小很多，但事實上又個個都適用。用作鑒別試劑的KMnO₄溶液的濃度，以質量分數在0.01%左右為好。如果濃度大了紫紅色色澤深厚，褪色速度緩慢，反而不適用。

用H₂SO₄酸化KMnO₄溶液的目的是防止因MnO₄^-過量發生以下反應生成棕黑色MnO₂，干擾觀察褪色。

MnO₄^-+5e^-+8H⁺=Mn²⁺+4H₂O

2MnO₄^-+3Mn²⁺+2H₂O=5MnO₂↓+4H⁺

酸化導致如下反應，可以確保MnO₄^-由紫色褪成近乎無色Mn²⁺：

MnO₂+2e^-+4H⁺=Mn²⁺+2H₂O

由此我們可以得出結論：酸化KMnO₄沒有特定嚴格的酸度要求，只要確保KMnO₄溶液呈酸性，MnO₂與H⁺就不能共存，就能確保MnO₄^-褪成近乎無色（Mn²⁺）。

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