[精品]实验五空气中甲醛气体含量的简易测定

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1、实验五研究性学习实验的准备与实验教学研究—空气中甲醛气体含量的简易测定一、实验研究方案的初步设计1.问题与讨论(1)甲醛分子结构中含有什么基团？此基团决定了甲醛具有什么重要的化学性质？答：甲醛分子结构中含有醛基，决定了甲醛具有还原性。(2)酸性高镭酸钾溶液具有什么重要的化学性质？高猛酸钾溶液显何颜色,其显色的灵敏度如何？答：酸性高锚酸钾溶液具有强氧化性，它的氧化作用和溶液的酸度有关。在强酸性溶液屮获得5个电子还原为Mn2+。MnO4-+8Il++5e-===Mn2+4I12O高镒酸钾溶液显深紫色，用它滴定无色或者浅色试液时一般不需要另加指示剂，因为Mn04-木身的颜色(粉红色)来指示终

2、点。(3)气态物质跟溶液中的物质发生化学反应的一般装置是怎样的？要使气态物质跟溶液中的物质发生完全反应，其实验装置和操作各应注意什么？答：一般装置是将气体导入装有反应物的装置屮，要发生完全反应，其实验装置和操作应注意装置的气密性要良好，导管要尽量伸入到溶液底部使气体与溶液充分接触，把握好进气速度。(4)如果通过用酸性高猛酸钾溶液来氧化甲醛测定室内甲醛的含量，这对高锚酸钾溶液的浓度有何要求？答：高镒酸钾在溶液屮最小显色浓度是2X10-6mol/L,因此选取高猛酸钾的浓度应大于10-6mol/Lo(5)高猛酸钾溶液的稳定性如何？如何配制和存放高猛酸钾标准溶液？答：1)高镭酸钾溶液的稳定性不

3、稳定。遇光发生分解，生成灰黑色二氧化镐沉淀并附着于器皿上。2)配制高猛酸钾标准溶液为了配置较稳定的高镒酸钾溶液，可称取稍多于理论量的高镒酸钾溶于蒸憎水中，加热煮沸，冷却后贮于棕色瓶，于暗处放置数天，使溶液中可能存在的还原性物质完全氧化，然后过滤去析出的MnO2沉淀。(原因是纯的KMnO4溶液是相当稳定的，一般的KMnO4试剂中常含有少量MnO2和朵质，而且蒸馆水中常含微量还原性物质，它们都促进KMnO4溶液的分解，见光时分解的更快，所以KMnO4不能直接配制标准溶液，而只能用间接配制法进行配制。)正确配制的KMnO4溶液，必须呈中性，不含Mn02o存放高锚酸钾标准溶液：保存在玻塞棕色瓶

4、屮，放置暗处，久放后的KMnO4溶液使用时应重新标定其浓度。1.实验研究方案的设计居室的豪华装璜往往带来中醛对室内空气的污染。被装璜的天花板、墙壁贴面使用的塑料、地毯、隔热材料、塑料家具、油漆涂料以及衣服织物等一般都会有甲醛。一般甲醛污染的程度随装璜的豪华程度而加大。甲醛是一种无色易溶于水的有刺激性气味的气体。甲醛对人体有害，主要是因为甲醛可经呼吸道、消化道及皮肤吸收，引起组织蛋白的凝固坏死，从而具有杀伤力。长期接触低剂量的甲醛述可引起呼吸道疾病，引起新生儿体质降低，染色体界常，甚至引起鼻咽癌。室内空气中甲醛气体最高允许浓度为20mg/mo【测定原理】甲醛结构屮由于醛基的存在，因而甲醛

5、具有强的还原性，极易被氧化剂所氧化。以高镒酸钾作氧化剂，每升溶液中只要有10-5molKMnO4即可显示出紫红色，与甲醛气体反应则溶液由紫红色变为无色，化学反应方程式如下:4MnOr+5HCHO+Hb=4Mn24+5C02t+11H2O(2)从空气中甲醛含量不多的特点，配制浓度约为1X10-4inol/L的高锚酸钾溶液。(3)从气体与液体尽可能完全反应的需要出发，设计实验测定装置和操作方法。实验测定装置如图:操作方法：1)用ImL的注射器向锥形瓶中注入加L的1X10-4mol/L的高锚酸钾溶液，加3滴6mol/LI12S04溶液，盖好盖子，将装置置于待测地点，缓缓抽气，每次抽气50ml

6、,直至紫红色褪尽为止。1)用2.5mL注射器准确移取2mLIX10'4mol/L的KMnOn溶液，注入六孔井穴板的一个孔穴内，加入3滴emol/LH^O,溶液，盖好盖子，按图连接好装置。将此装置置于待测的居室内，缓慢抽气(应慢慢抽拉活塞，否则反应不完全，测定结果会偏低)，每次抽气50mL,直到紫红色褪尽为止。记录抽气次数。(2)从化学反应方程式中高镒酸钾的质量可推知甲醛的质量，从甲醛的质量与相应的通入空气的体积联系起来，设计相应的实验装置和计算方案。计算室内甲醛气体浓度，设抽气次数为n,依据化学方程可计算岀室内空气中甲醛含量为150/n(mg/m3)(3)以室内空气屮甲醛气体的最高允许

7、浓度20mg/m3为标准，设计出相应的超标和不超标的方案。室内空气中甲醛气体最高允许浓度为20mg/m3,若150/n^20,即抽气次数兰8,则符合标准。否则超标，会严重影响人体呼吸系统，应及时查明原因，采取通风换气等措施。(4)从高镭酸钾溶液的不稳性出发，设计相应的标准溶液配制与存放方法。为了配置较稳定的高镒酸钾溶液，可称取稍多于理论量的高镒酸钾溶于蒸憎水中，加热煮沸，冷却后贮于棕色瓶，于暗处放置数天，使溶液中可能存在的还原性物质完全氧化，然