高锰酸钾的制备-学生用
2023届高三化学二轮复习物质制备型实验专题复习——以高锰酸钾的制备为例课件
⑩
HCl
CaCO3
饱和NaHCO3溶液
确定实验装置
干扰因素
发生装置
净化装置
连接仪
器
检查气
密性
安全因素
反应装置
添加
药品
安全装置
加热
反应
防护气体
记录
现象
环保因素
尾气处理装置
收集
产品
链接高考
(2020山东)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如右图所示。
已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
2
3
探究活动二 组装装置制备KMnO4
任务二:请同学们选择仪器组装制备KMnO4的装置图。
【小组活动】
1.组装通入 CO2 制备装置图,标明所选试剂,写出产生气体的化学反应方程式。
2.组装通入 Cl2制备装置图,标明所选试剂,写出产生气体的化学反应方程式。
3.设计装置的思路
①
②
A
③
④
B
⑤
⑥
C
⑦
⑧
⑨
−
3Mn−
+2H
O
==
2Mn
+MnO2↓+4OH
2
装置A中a的作用是 平衡压强使液体顺利滴下 ;
装置C中的试剂为
NaOH溶液 ;
装置存在一处缺陷会导致KMnO4产率降低,
改进的方法是 在装置A、B之间加装盛
有饱和食盐水的洗气瓶
。
【思维建模】装置缺陷解决思路
常见装置缺陷
1.未除杂
2.未干燥
学
实
验
化
物质制备型实验专题复习
高锰酸钾的制备
实验题目:高锰酸钾法测定蛋壳中CaO的含量一、前言鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,约占93%,有制酸作用。
研成的粉末进入胃部覆盖在炎症或溃疡的表面,可降低胃酸浓度,起到保护胃黏膜的作用。
鸡蛋壳去除白膜后粉碎,在酸性介质中水解,干燥后,在酸性介质中正丁醇化、三氟醋酸酐下酰化后,通过计算机检索和人工解析鉴定出18中氨基酸,其主要成分是苏氨酸、甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸,缬氨酸和亮氨酸。
蛋壳的用途很广,我们可以利用涂鸦将蛋壳绘成工艺品,可以将蛋壳打碎染上各种颜色,做成拼贴画,可以将蛋壳做成蜡烛容器。
将其做成精美的艺术品,具有很高的经济价值。
实验中我们测的CaO是一种白色或灰白色硬块。
含铁质时为微黄色。
遇水变成氢氧化钙放出大量热量。
溶于酸、甘油、糖溶液,不溶于醇。
组成中含酸性氧化物少时,气硬性强;反之,水硬性强。
空气中易吸潮,并与二氧化碳形成碳酸钙,使表面变硬。
极难熔融,受强热时发出强烈的光,称为石灰光。
与所有的酸类起作用,生成相应的钙盐。
氧化钙用作建筑材料,冶金的助熔剂,以及制备钙化合物和氢氧化钙的主要原料。
造纸工业用于处理碱性纸浆废液。
也可用于各种废水的净化。
此外,在农业、金属加工、食品、石油化工、制革等工业,都有广泛的应用,更是建筑业必不可少的材料。
文献中报道的鸡蛋壳中钙含量的测定共三种方法:(1)配合滴定法测定蛋壳中Ca、Mg总量;(2)酸碱滴定法测定蛋壳中Cao的含量;(3)高锰酸钾法测定蛋壳中Cao的含量。
本实验采用方法(3)进行蛋壳中钙含量的测定。
在实验过程中学习用高猛酸价滴定方法测定CaCO3原理及指示剂选择,巩固滴定分析操作,学会已知浓度的溶液标定位置浓度的溶液。
二、实验目的1.学习间接氧化还原测定CaO的含量。
2.巩固沉淀分离、过滤洗涤与滴定分析基本操作。
3.培养学生理论联系实际,独立进行实验的能力。
三、实验原理鸡蛋壳的主要成分为CaCO 3,其次为MgCO 3、蛋白质、色素以及少量的Fe 、Al 。
高锰酸钾化学式
高锰酸钾化学式potassium permanganatepotassium permanganate高锰酸钾(Potassium Permanganate)是一种广泛应用于化学实验室和工业生产中的化合物。
它的化学式为KMnO4,是一种深紫色的晶体,可溶于水中。
高锰酸钾可用于氧化、消毒和脱色等多种用途。
在本文中,我们将深入了解高锰酸钾的结构、性质、制备方法和应用领域。
结构高锰酸钾的化学式为KMnO4,含有一个钾离子(K+)和一个高锰酸根离子(MnO4^-)。
高锰酸根离子是由一个锰离子(Mn)和四个氧离子(O)组成的,呈 tetrahedral 的结构。
高锰酸钾晶体中,钾离子和高锰酸根离子以离子键的方式相互结合。
性质颜色和外观高锰酸钾是一种深紫色的晶体,呈现出闪亮的外观。
它的颜色非常鲜艳,使得高锰酸钾在化学实验中易于辨识。
溶解性高锰酸钾在水中可溶解,是一种可溶于水的无机盐。
当高锰酸钾溶解于水中时,会产生紫色的溶液。
氧化性高锰酸钾是一种强氧化剂。
它能够接受电子并离开氧气,因此可以将其他物质氧化为较高的氧化态。
高锰酸钾可与有机物发生反应,产生火焰或爆炸,因此在使用时必须小心谨慎。
制备方法高锰酸钾可以通过氧化锰(II)的方法制备而成。
下面是一种常用的制备高锰酸钾的方法:1.准备一定量的锰(II)盐溶液,如锰(II)硫酸。
2.慢慢将高锰酸钾溶液滴加到锰(II)盐溶液中。
3.过程中观察溶液的颜色变化,从无色逐渐变为深紫色。
4.当溶液不再发生颜色变化时,反应完成。
5.过滤沉淀并用冷水洗涤,最后干燥沉淀即可得到高锰酸钾。
在实验室中,还可以使用其他方法制备高锰酸钾,如氧化锰(IV)或氧化锰(V),但以上提到的方法是最常用和最简单的方法。
应用领域高锰酸钾在许多领域有广泛的应用,以下是它的几个常见用途:氧化剂高锰酸钾作为强氧化剂,广泛应用于有机合成反应中。
它可以将含有亚硫酸根(-SO3-)或亚硫酸盐(S2O32-)的化合物氧化为硫酸根(SO4^2-),如将亚硫酸钠氧化为硫酸钠。
高锰酸钾的制备-学生用
实验4.1.8 高锰酸钾的制备及性质(6~8学时)实验目的1.了解碱熔法分解矿石的原理和操作方法。
2.掌握锰的各种价态之间的转化关系。
基本原理软锰矿(主要成分为MnO 2)与碱混合并在空气中共熔,便可制得墨绿色的锰酸钾熔体:222422MnO +4KOH+O =2K MnO +2H O本实验是以KClO 3作氧化剂,其反应式为:232423MnO +6KOH+KClO =3K MnO +KCl+3H O锰酸钾溶于水并可在水溶液中发生歧化反应,生成高锰酸钾:3MnO42-+2H 22+2MnO 4-+4OH -从上式可知,为了使歧化反应顺利进行,必须中和掉所生成的OH -。
常用的方法是通入CO 2:4242233KMnO +2CO =2KMnO +MnO +2K CO但是这个方法最理想的情况下,也只能使K 2MnO 4转化率达66%,尚有三分之一又变回为MnO 2,所以为了提高锰酸钾的转化率,较好的方法是电解锰酸钾溶液(过程略):2422K MnO +2H O 电解42 2KMnO +2KOH+H阳极:2442MnO 2MnO +2e --→阴极:222H O+2e H +2OH -→实验用品仪器:托盘天平,铁坩埚(约60 mL),铁搅拌棒,研钵,量筒(100mL),烧杯(200mL, 150mL),布氏漏斗,抽滤瓶,温度计,瓷蒸发皿,表面皿,烘箱。
试剂:200目软锰矿粉,KOH(s),KClO 3(s),H 2O 2,HNO 3(2mol ∙L -1),NaOH(6mol ∙L -1, 2mol ∙L -1, 1mol ∙L -1), HCl(6mol ∙L -1),NaBiO 3(s),NaNO 2(0.5mol ∙L -1)材料:全的确凉布或尼龙布实验内容1.锰酸钾溶液的制备将3克固体氯酸钾和7克固体氢氧化钾放入60mL 铁坩埚中,混合均匀,用铁夹(去掉橡皮套)或瓷三角将铁坩埚固定在铁架上,戴上防护眼镜,然后小心加热。
制备高锰酸钾实验报告
制备高锰酸钾实验报告篇一:实验室用高锰酸钾制取氧气实验报告单学生用实验室用高锰酸钾制取氧气实验报告单实验者:合作者班级日期一、实验目的:1、__________________________________ __________________________________ _____2、__________________________________ __________________________________ ____二、实验器材:__________________________________ _________________________________________三、实验装置:四、实验原理:__________________________________ ______________五、实验步骤:1、查:检查。
双手握住试管,观察是否有气泡冒出及玻璃管内水柱变化。
2、装:将药品装入试管,在试管口放,装好带导管的软木塞。
3、定:将试管固定在铁架台,试管夹应夹在,试管口应倾斜。
4、点:点燃酒精灯,先来回移动,使试管,然后将火焰集中在药品处加热。
5、收:采用排水法收集氧气,理由是。
当开始收集。
收集满以后,移出集气瓶,在桌面上。
6、离:将导管移出水槽。
7、熄:熄灭酒精灯。
六、实验操作:1、观察氧气的颜色和气味:。
2、用坩埚钳取一小块木炭,在酒精灯上加热到至发红,然后将木炭缓慢插入集气瓶内,观察现象,说明集气瓶中有氧气。
反应完后,向集气瓶中加入澄清- 1 -石灰水,振荡后,发现现象,说明生成了。
写出正确的文字表达式__________________________________ ____3、用细铁丝螺旋绕在燃烧匙上,另一端绕一根火柴,点燃火柴,待火柴燃烧尽时,立即插入集气瓶(留有水)中,发现现象__________________________________ _。
制取氧气高锰酸钾
制取氧气高锰酸钾氧气高锰酸钾是一种重要的化学物质,具有广泛的应用领域。
本文将介绍制取氧气高锰酸钾的方法和相关知识。
一、氧气高锰酸钾的概述氧气高锰酸钾,化学式为KMnO4,是一种紫黑色结晶体,可溶于水。
它可以用作强氧化剂、消毒剂和催化剂,在医药、环境保护、冶金等领域得到广泛应用。
二、氧气高锰酸钾的制备方法1. 传统制备方法氧气高锰酸钾可以通过锰矿石的氧化还原反应制备而成。
具体步骤如下:(1)先将锰矿石研磨成粉末,并加入硫酸进行浸泡。
(2)将得到的锰酸锰转化为高锰酸盐。
(3)通过高温分解反应得到氧气高锰酸钾。
2. 现代制备方法随着技术的进步,现代制备方法主要采用电解法。
将适量的高纯度锰酸钾溶解在水中,然后在电解槽中进行电解,通过电解作用使溶液中的锰酸根离子被氧化还原为高锰酸盐。
最后,在特定条件下,通过加热和结晶,得到纯净的氧气高锰酸钾。
三、氧气高锰酸钾的应用领域1. 医药领域氧气高锰酸钾具有较强的杀菌能力,广泛用于医院、实验室等场所的消毒和灭菌。
常用于治疗皮肤烧伤、疮口、创伤感染等。
2. 环境保护氧气高锰酸钾是一种强氧化剂,可用于废水处理和大气污染控制。
它能够氧化有机物质、重金属以及其他污染物,起到净化水体和空气的作用。
3. 冶金领域氧气高锰酸钾在冶金工业中有着重要的应用。
它可以用作催化剂,促进化学反应的进行,提高反应效率。
同时,在金属材料加工过程中,氧气高锰酸钾还可以作为氧化剂和脱氧剂使用。
四、氧气高锰酸钾的使用注意事项1. 氧气高锰酸钾具有强氧化性,需注意防火和防爆。
存放时应远离易燃和可燃物品。
2. 在使用氧气高锰酸钾时,应戴防护手套和护目镜,避免直接接触皮肤和眼睛。
3. 应按照规定的用量使用高锰酸钾,避免过量使用造成不必要的浪费和环境污染。
五、结语制取氧气高锰酸钾是一项涉及多个领域的重要工艺。
通过不同的制备方法,我们可以得到纯净的氧气高锰酸钾,并应用于医药、环境保护和冶金等行业,发挥其强氧化和催化作用,为社会经济的发展做出贡献。
实验二十八高锰酸钾的制备
六、纯度分析 实验室备有基准物质草酸、硫酸, 设计分析方案,确定所制备的产品 中高锰酸钾的含量。
七、锰各种氧化态间的相互转化(选做) 利用自制高锰酸钾晶体,如图所示设计实验, 实现锰的各种氧化态之间的相互转化。写出 实验步骤及有关反应的离子方程式。
[实验习题 实验习题]实验习题
总结启普发生器的构造和使用方法。 为了使K2MnO4发生歧化反应,能否用HCl 代替CO2,为什么? 由锰酸钾在酸性介质中歧化的方法来得 到高锰酸钾的最大转化率是多少?还可 采取何种实验方法提高锰酸钾的转化率?
实验二十八高锰酸钾的制备
——固体碱熔氧化法 固体碱熔氧化法
[实验目的 实验目的] 实验目的
学习碱熔法由二氧化锰制备高锰酸 钾的基本原理和操作方法。熟悉熔 融、浸取。巩固过滤、结晶和重结 晶等基本操作。掌握锰的各种氧化 态之间相互转化关系。
软锰矿的主要成分是二氧化锰。二氧化 锰在较强氧化剂(氯酸钾)存在下与碱 共熔时,可被氧化成为锰酸钾: 3MnO2+KClO3+6KOH = 3KMnO4+KCl+3H2O
[实验内容 实验内容] 实验内容
一、二氧化锰的熔融氧化 称取2.5g氯酸钾固体和5.2氢氧化钾固体,放入 铁坩埚内,用铁棒将物料混合均匀。将铁坩埚 放在泥三角上,用坩埚钳夹紧,小火加热,边 加热边用铁棒搅拌,待混合物熔融后,将3g二 氧化锰固体分多次,小加入铁坩埚中,防止火 星外溅。
随着熔融物的粘度增大,用力加快搅拌以防 结或粘在坩埚壁上。待反应物干涸后,提高 温度,强热5min,得到墨绿色锰酸钾熔融 5min 物。用铁棒尽量捣碎。
[思考题 思考题] 思考题 该操作步骤中,要使用玻璃棒搅拌 溶液,而不用铁棒为什么?
四、滤液的蒸发结晶 将滤液倒入蒸发皿中,蒸发浓缩至 表面开始析出KMnO4晶膜为止,自 KMnO 然冷却晶体,然后抽滤,将高锰酸 钾晶体抽干。
高锰酸钾的制备
三、锰酸钾的歧化
趁热向浸取液中通二氧化碳气体至锰酸钾全部
歧化为止(可用玻璃棒沾取溶液于滤纸上,如
果滤纸上只有紫红色而无绿色痕迹,即表示锰
酸钾已歧化完全,pH在10~11之间),然后
静止片刻,抽滤。
[思考题] 该操作步骤中,要使用玻璃棒搅拌 溶液,而不用铁棒为什么?
四、滤液的蒸发结晶 将滤液倒入蒸发皿中,蒸发浓缩至 表面开始析出KMnO4晶膜为止,自
高锰酸钾晶体。
[实验用品]
仪器:铁坩埚、启普发生器、坩埚钳、泥
三角、布氏漏斗、烘箱、蒸发皿、烧杯
(250mL)、表面皿
固体药品:二氧化锰、氢氧化钾、氯酸钾、
碳酸钙、亚硫酸钠
液体药品:工业盐酸 材料:8号铁丝
[基本操作]
1.启普发生器的安装和调试,参见第五章
第一节。
2.固体的溶解、过滤和结晶,参见第六章 第一节。
3MnO2+KClO3+6KOH = 3KMnO4+KCl+3H2O
熔块由水浸取后,随着溶液碱性降低,水溶 液中的MnO4 2-不稳定,发生歧化反应。一 般在弱碱性或近中性介质中,歧化反应趋势 较小,反应速率也比较慢。但在弱酸性介质 中,MnO4 2-易发生歧化反应,生成MnO4-和 MnO2。如溶液浓缩即可析出暗紫色的针状
温度,强热5min,得到墨绿色锰酸钾熔融
物。用铁棒尽量捣碎。
[思考题] 为什么制备锰酸钾时要用铁坩 埚而不用瓷坩埚?
实验时,为什么使用铁棒 而不使用玻璃棒搅拌?
二、浸取 待盛有熔融物的铁坩埚冷却后,用铁棒尽 量将熔块捣碎,并将其侧放于盛有100mL 蒸馏水的250mL烧杯中以小火共煮,直到 熔融物全部溶解为止,小心用坩埚钳取出 坩埚。
高锰酸钾制备
高锰酸钾制备条件的选择 目录 1 引言高锰酸钾 (KMnO4 ) 是锰 (VII) 的化合物中最重要的一种。
纯的高锰酸钾是暗紫色的针状晶体。
高锰酸钾用途广泛,是良好的氧化剂,可用来消毒杀菌、漂白毛、棉和丝,或使油类褪色等。
在实验室中,需要纯的高锰酸盐时,一般都使用高锰酸钾。
在大学一年级无机化学实验——固体碱熔氧化法制备高锰酸钾的实验中,用二氧化碳调节pH 值使锰酸钾发生歧化反应,但由于制备二氧化碳操作复杂,且所用仪器启普发生器易损坏,二氧化碳产生速度不宜控制等问题,使得该实验耗时长,效果差。
由于上述原因,本文用醋酸代替二氧化碳来调节反应酸度,通过对醋酸和二氧化碳实验效果的对比得出制备高锰酸钾的最佳制备条件。
2 实验部分 2.1实验原理二氧化锰在强氧化剂氯酸钾存在下与碱(KOH )共熔,可被氧化为锰酸钾:232423633MnO KOH KClO K MnO KCl H O++=++将锰酸钾熔融物用水浸取,弱酸条件下,使锰酸钾发生歧化,得高锰酸钾溶液: 向浸取液中通CO2气体,24242233222K MnO CO KMnO MnO K CO +=+↓+向浸取液中滴加醋酸溶液,244223 4 2 4 2K MnO HAc KMnO MnO KAc H O+=+↓++2.2 仪器与药品(1) 仪器: 台秤, 铁坩埚,铁棒,泥三角,坩埚钳,烧杯,布氏漏斗,吸滤瓶,启普发生器,锥形瓶(250mL),酒精灯,分液漏斗;(2) 药品: MnO2 (北京化工厂,教学用),KClO3 (北京红星化工厂,化学纯),KOH (公主岭市化学试剂厂,分析纯),KMnO4 (北京化工厂,化学纯),浓 HCl ,醋酸 (6mol/ L),草酸。
2.3 实验步骤2.3.1 锰酸钾溶液的制备称取2.5g 氯酸钾固体和 5.2g 氢氧化钾固体,放入铁坩埚中,用铁棒将物料混合均匀。
将铁坩埚放在泥三角上,用坩埚钳夹紧,小火加热,边加热边用铁棒搅拌,待混合物熔融后,将3g 二氧化锰固体分多次小心加入铁坩埚中,防止火星外溅。
高锰酸钾标准溶液
高锰酸钾标准溶液引言:高锰酸钾(KMnO4)是一种常见的无机化合物,被广泛应用于实验室及工业领域。
在实验室中,高锰酸钾常用于制备高锰酸盐溶液,以及作为氧化剂及指示剂。
标准溶液是通过准确配制所需浓度的溶液来确定其成分及浓度的参考样品。
本文将介绍高锰酸钾标准溶液的制备方法、性质及其在实验室中的应用。
一、制备方法:制备高锰酸钾标准溶液的方法主要有两种:称量法和稀释法。
1. 称量法:首先准备一定质量的高锰酸钾固体,然后将其溶解于特定容量的溶剂中,得到所需浓度的高锰酸钾溶液。
该方法需要准确的称量和溶解步骤,适用于制备相对较低浓度的标准溶液。
2. 稀释法:在已知浓度的高锰酸钾溶液中取一定体积,将其稀释至特定体积,通过稀释来制备所需浓度的标准溶液。
这种方法相对简单,适用于制备相对较高浓度的标准溶液。
以上两种方法在制备过程中需要注意配制条件的控制,如溶剂的选择、溶剂的纯度、固体高锰酸钾的纯度等,以保证制备出的标准溶液符合预期的浓度要求。
二、性质:高锰酸钾标准溶液具有以下一些常见性质:1. 颜色:高锰酸钾标准溶液呈紫红色,这是高锰酸钾本身的特征颜色。
2. 氧化性:高锰酸钾是一种强氧化剂,其溶液也具有较强的氧化性。
它可以氧化许多有机物和无机物,常被用作化学分析中的氧化剂。
3. 可溶性:高锰酸钾在水中的溶解度较高,一般情况下可以达到饱和溶解度。
溶解度随温度的升高而增加,随浓度的增加而减小。
4. 稳定性:高锰酸钾溶液在常规条件下相对稳定,但会受到光照、温度和氧气的影响而逐渐分解。
三、实验室应用:高锰酸钾标准溶液在实验室中有多种应用,主要包括以下几个方面:1. 氧化剂:由于高锰酸钾具有较强的氧化性,常被作为氧化剂使用。
它可以氧化有机物,如酚类、甲醇等,也可以氧化无机物,如亚硫酸盐等。
在分析化学中,常用高锰酸钾溶液来测定含有亚硫酸盐的溶液中亚硫酸盐的含量。
2. 指示剂:高锰酸钾溶液在酸性条件下会逐渐分解产生氧气。
这一特性常被用作滴定反应的指示剂,通过颜色的变化来判断滴定反应是否达到终点。
高锰酸钾标准溶液
乙酸标准溶液的当量浓度N按下式计算:
N=N1V1/V
式中:V1—氢氧化钠标准溶液之用量,mL
N1—氢氧化钠标准溶液之当量浓度,
V—乙酸溶液之用量,mL
MnO4-+4H++3e→MnO2+2H2O
2)应用试剂:
A、草酸钠基准试剂,当量=M/2=67.000
使用前在130~140℃烘箱中烘3-4小时,取出放入干燥器内,冷至室温备用;
B、硫酸GB625-65分析纯1∶4溶液。
3)测定方法:
称取约0.18~0.20克草酸钠,称准至0.0001克,放入250mL锥形瓶内,加水50mL,加1∶4硫酸溶液20mL,摇动使其溶解,以欲标定的高锰酸钾溶液滴定,滴定接近终点尚的1-2mL时,加热至60-70℃,继续滴至溶液所呈再的粉红色保持30秒钟不消失,即为终点。
注:高锰酸钾溶液颜色太深,读取滴定管容积时,以弯月面上过缘为准。
4)计算;
高锰酸钾标准溶液的当量浓度N按下式计算:
N=G/0.067000×V
式中:G—草酸钠之重量,克
V—高锰酸钾溶液之用量,mL
0.067000—每毫升当量Na2C2O4之克数
每次作2-3份平行测定,取其平均值,参与平均结果的不得少于3个,其间误差不应超过下表规定:
二、标定:
1、草酸钠法:
1)原理:
在酸性溶液内,草酸钠与高锰酸钾作用,锰离子由七价还原为二价,生成硫酸锰各硫酸钾,终点时,稍过量的高锰酸钾溶液即呈现微红色,其反应式为:
5Na2C2O4+2KMnO4+8H2SO4→2MnSO4+10CO2+8H2O+5Na2SO4+K2SO4
在微酸性,中性或碱性溶液内其反应为:
一、制备:
1、应用试剂:
高锰酸钾GB643-65分析纯
高锰酸钾的制备及纯度分析
高锰酸钾的制备及纯度分析一.实验目的1.了解碱熔法分解矿石及歧化法制备高锰酸钾的原理和操作方法。
2.掌握锰主要价态之间的转化关系。
3.学习使用碱熔法的安全操作。
4.巩固滴定操作及滴定终点的判断。
二.实验原理高锰酸钾又成灰锰氧,是一种黑紫色的晶体,可溶于水形成深紫红色的溶液,微溶于甲醇、丙酮和硫酸;遇乙醇、过氧化氢则分解;加热至240℃以上放出氧气;在酸性介质中常用作强氧化剂。
本实验用下述工艺制备高锰酸钾。
二氧化锰在氯酸钾这一强氧化剂存在的条件下与氢氧化钾共熔,制备锰酸钾(绿色)MnO 2+KOH+KClO 3=KCl+ K 2MnO 4+3H 2O把锰酸钾熔融物溶于水,加入醋酸,边加边搅拌,使锰酸钾歧化,得到高锰酸钾溶液。
3K 2MnO 4+4HAc=2 KMnO 4+ MnO 2+ 4KAc+ 2H 2O将得到的高锰酸钾溶液蒸发浓缩(温度控制在80℃)、结晶、得到高锰酸钾晶体。
在酸性条件下,用已知浓度的标准草酸溶液滴定制得的产品,计算产品的纯度。
2KMnO 4+5H 2C 2O 4+3H 2SO 4=K 2SO 4+ MnSO 4+10CO 2+8H 2O根据下面的公式,计算产物高锰酸钾的纯度。
在酸性条件下,用Na 2C 2O 4标定KMnO 4的反应为:MnO 4-+ C 2O 42-+16H +=Mn 2++10CO 2+8 H 2O三.仪器与试剂%1005221⨯=m V M V cV 总ω仪器:FA2004N 电子天平、SHB-ⅢT 循环水式多用真空泵、202-2型干燥箱、托盘天平、铁坩埚、酒精灯、坩埚钳、泥三角、石棉网、铁棒、玻璃棒、烧杯、抽滤瓶、玻璃砂芯漏斗、酸式滴定管(50mL )、锥形瓶、蒸发皿。
试剂:氢氧化钾、二氧化锰、氯酸钾、草酸、醋酸、硫酸。
四.实验步骤流程图:(一)锰酸钾的制备将2.0克氯酸钾和10mL40﹪氢氧化钾溶液及2.0克二氧化锰粉末置于20mL 铁坩埚内,用铁棒搅拌均匀后,缓慢烘干,逐渐升温至混合物熔融。
锰酸钾的制备
锰酸钾的制备
锰酸钾的制备方法有工业制法和实验室制法,其中实验室制法的操作过程如下:
- 在500mL的锥形烧瓶中注入65mL水,加热至65℃,在搅拌下小心地加入75g(1.35mol)氢氧化钾和10g(0.063mol)高锰酸钾。
- 安装带有碱石灰的冷凝管,使烧瓶内的物料回流。
- 约经15min,深紫色的高锰酸根离子的颜色突然消失。
接着往该绿色溶液中加2mol/L 氢氧化钾的热水溶液(70℃),以恢复原有的体积。
- 将烧瓶内的物料迅速冷却至-80℃(干冰-丙酮浴),并用2h加热至-5℃。
此时将析出粗产品结晶,故应将烧瓶不断地振荡。
- 经冷却,溶液的黏性增加,直至几乎成结冰状态。
- 在干燥空气中滤出产物(避免冰附着于沉淀上),迅速洗净暗绿色的结晶。
- 可依次用下列试剂洗涤:50mL甲醇+0.5g氢氧化钾(冷却至-5℃);100mL干燥乙醚(冷却至-20℃)。
- 产物在真空中用五氧化二磷干燥。
收量10.5g(85%)。
在制备锰酸钾的过程中,所有用到的水及溶剂均需煮沸,以除去溶解的二氧化碳,因为即使是二氧化碳所具有的酸性,也能使六价锰完全歧化。
高锰酸钾制备方法的比较研究
高锰酸钾制备方法的比较研究今天,随着人类社会发展的趋势,原料,护理和维护的需求不断增加,许多用于生产的。
材料也多样化,高锰酸钾也引起了人们的广泛关注。
所以,研究高锰酸钾的制备方法是很有必要的。
本文将从化学基础、制备原理、前期准备及仪器设备和制备步骤几方面,对比分析三种不同的制备方法,以解决生产高锰酸钾的问题。
首先,从化学基础上讲,高锰酸钾是一种有机物,化学式为KMnO4,它是由碳酸钾和过氧化锰两种物质通过化学反应制备而成。
它具有强烈的酸性,会在水中分解产生黑色的过氧酸锰,而其他类似的物质如MnO2及一些其他的酸的作用会比高锰酸钾更强烈,所以高锰酸钾在使用中就显得特别重要。
其次,从制备原理上来讲,将碳酸钾和过氧化锰两种物质完全混合,再经过反应得到高锰酸钾可以分为三种方法,即酸化法、水热法和电解法。
其中,酸化法是将碳酸钾和过氧化锰用苯酚法同时酸化,然后经过热处理而得到高锰酸钾;水热法是将碳酸钾和过氧化锰经过水热处理而得到高锰酸钾;电解法就是通过电解的方法实现的,即将碳酸钾和过氧化锰溶液分别放入正负极,电流流经正负极,致使过氧化锰在正极发生氧化反应,碳酸钾在负极发生还原反应,最终在经过氧化还原反应相互抵消的情况下,得到高锰酸钾。
再次,从前期准备和仪器设备方面来讲,不管采用哪种制备方法,都需要有足够的设备和仪器,以保证能够制备出符合要求的高锰酸钾。
比如,采用酸化法的话,需要搭建一个安全的工作环境,搭配苯酚分析仪,实验室反应釜,加热设备,搅拌设备,细胞压力装置等;采用水热法的话,则需要水热反应釜,加热设备,加热棒,温度控制器,搅拌设备等;采用电解法的话,则需要电解槽,电源,温度控制器,细胞压力装置等。
最后,从制备步骤上来讲,高锰酸钾的制备步骤也有所不同,分别如下:(1)酸化法:将过氧化锰和碳酸钾分别放在两个容器中,分别加入苯酚,搅拌均匀后,将搅拌后的液体放入实验室反应釜中加热,经过热处理后,即可得到所需的高锰酸钾。
高锰酸钾标准溶液的配制及标定方法
实验十二 (0.02mol/L )KMnO 4标准溶液的配制与标定<xmlnamespace prefix ="o" />1、实验原理市售的KMnO 4试剂中常含有少量的MnO 2和其它杂质,高锰酸钾在制备和贮存过程中,常混入少量的杂质,蒸馏水中常含有微量还原性的物质,它们可与MnO 4-反应而析出MnO(OH)2沉淀,这些生成物以及光、热、酸、碱等外界条件的改变均会促进KMnO 4的分解,因此KMnO 4标准溶液不能直接配制。
为了配制较稳定的KMnO 4溶液,常采用下列措施:(1) 称取稍多于理论量的KMnO 4溶液,溶解在规定体积的蒸馏水中。
(2) 将配制好的KMnO 4溶液加热至沸,并保持微沸1h,然后放置2~3天,使溶液中可能存在的还原性的物质完全氧化。
(3) 用微孔玻璃漏斗过滤,除去析出的沉淀。
(4) 将过滤后的KMnO 4溶液贮存于棕色试剂瓶中,并寸放在暗处,以 待标定。
如需要浓度较稀的KMnO 4溶液,可用蒸馏水将KMnO 4稀释和标定后使用,但不宜长期贮存。
标定KMnO 4标准溶液的基准物很多,如Na< xmlnamespace prefix ="st1"/>2C 2O 4、As 2O 3、H 2C 2O 4〃2H 2O 铁丝等。
其中以Na 2C 2O 4较为常用,因为它容易提纯,性质稳定,不含结晶水。
Na 2C 2O 4在105~110℃烘干2h 后冷却,即可。
在H 2SO 4溶液中,MnO 4-与C 2O 4-的反应如下:2 MnO 4- + 5 C 2O 4- +16H + < xmlnamespace prefix ="v" /> 2Mn 2+ + 10CO 2↑+ 8H 2O为了使这个反应能够定量地较快地进行,应注意下列滴定条件:(1)温度:在室温下,这个反应的速率缓慢,因此常将溶液加热至70~ 85℃时进行滴定。
用高锰酸钾制取氧气的步骤
用高锰酸钾制取氧气的步骤一、引言氧气是一种广泛应用于生活和工业中的气体,它对于维持生物体的呼吸和燃烧过程至关重要。
高锰酸钾是一种常用的氧化剂,可以通过与酸反应释放氧气。
本文将介绍利用高锰酸钾制取氧气的步骤。
二、实验步骤1. 实验前准备准备实验室所需的器材和药品,包括高锰酸钾、硫酸、漏斗、试管、橡胶塞等。
确保所有器材干净无杂质。
2. 高锰酸钾的制备将高锰酸钾溶解于适量的水中,搅拌均匀,制备高锰酸钾溶液。
注意,溶液的浓度要控制在适宜的范围内,过高或过低的浓度都会影响氧气的产生。
3. 加入硫酸将制备好的高锰酸钾溶液倒入试管中,加入少量的硫酸。
硫酸的作用是加速高锰酸钾的分解反应,释放出更多的氧气。
4. 反应过程将试管用橡胶塞封口,将漏斗的一端插入橡胶塞的孔中。
漏斗的另一端放入水中,保证试管与外界隔绝。
这样,漏斗就起到了收集氧气的作用。
5. 观察与记录打开橡胶塞,开始观察反应过程。
可以看到氧气从试管中向漏斗中逸出,并在漏斗中集聚。
同时,反应液的颜色也会发生变化,从紫色逐渐变为无色。
6. 收集氧气待漏斗中的氧气达到一定的量后,用水封收集法将氧气收集起来。
将漏斗取出水中,保持漏斗的开口向下,然后将一个杯子或烧杯放在漏斗口下方,将氧气冲入杯中。
7. 清洗与保存将收集到的氧气进行清洗,去除其中的杂质。
然后,将氧气转移到氧气气瓶中,并用塞子封好。
注意,氧气是一种易燃气体,保存时要注意安全,避免发生意外。
三、实验安全注意事项1. 实验过程中要戴上防护眼镜和实验手套,避免化学药品溅入眼睛或接触皮肤。
2. 实验操作要轻柔,避免试管破裂或溅出液体。
3. 在加入硫酸时要小心,避免与皮肤或衣物接触,以免引起灼伤。
4. 实验结束后要及时清理实验台和器材,保持实验环境的整洁和安全。
四、实验原理高锰酸钾与硫酸反应时,高锰酸钾会分解为锰酸盐和氧气。
反应方程式如下:2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + 5[O]其中,[O]代表释放的氧气。
做流动显示实验时所用的高锰酸钾溶液
做流动显示实验时所用的高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液是实验室中常用的一种试剂,它具有明显的紫红色,可以用于流动显示实验。
流动显示实验是一种通过观察溶液在玻璃管中的流动情况来研究液体流动规律的实验方法。
下面将介绍高锰酸钾溶液的制备方法、流动显示实验的原理和实验步骤。
我们来介绍一下高锰酸钾溶液的制备方法。
制备高锰酸钾溶液的材料有高锰酸钾和蒸馏水。
制备过程如下:首先将适量的高锰酸钾溶解于蒸馏水中,搅拌均匀,直到溶液呈现出明显的紫红色。
制备完成后,将其保存在暗处,避免阳光直射,以免溶液发生分解。
接下来,我们介绍一下流动显示实验的原理。
流动显示实验是通过观察溶液在玻璃管中的流动情况来研究液体流动规律的实验方法。
实验中,我们将高锰酸钾溶液加入玻璃管中,然后斜置玻璃管,使溶液从一端流向另一端。
在实验过程中,我们可以观察到溶液呈现出不同的颜色和形状,这些现象可以帮助我们研究液体的流动规律。
我们来介绍一下流动显示实验的具体步骤。
首先,准备好高锰酸钾溶液和玻璃管。
然后,将玻璃管斜置,一端较高,一端较低。
接下来,用滴管将高锰酸钾溶液滴入玻璃管的较高一端,让溶液自由流动。
在实验过程中,我们可以观察到溶液在玻璃管中的流动情况,并记录下溶液的颜色和形状的变化。
通过流动显示实验,我们可以研究液体在玻璃管中的流动规律。
实验中,高锰酸钾溶液的紫红色可以帮助我们观察溶液的流动情况。
实验结果可以帮助我们更好地理解液体的流动规律,并在实际应用中提供参考。
总结一下,高锰酸钾溶液是流动显示实验中常用的试剂,它具有明显的紫红色。
通过观察溶液在玻璃管中的流动情况,我们可以研究液体的流动规律。
在实验过程中,我们需要注意高锰酸钾溶液的制备方法和流动显示实验的步骤。
通过流动显示实验,我们可以更好地了解液体的流动规律,并在实际应用中加以应用。
高锰酸钾实验步骤
高锰酸钾实验步骤一、实验目的本实验旨在通过观察高锰酸钾的溶解过程,了解其溶解速度与溶液浓度的关系,并探究高锰酸钾溶液的氧化性质。
二、实验器材和试剂1. 器材:烧杯、磁力搅拌器、滴定管、试管、滴定管支架、酒精灯、显微镜等。
2. 试剂:高锰酸钾(KMnO4)、蔗糖溶液。
三、实验步骤1. 实验前准备:a. 将烧杯、试管等器材清洗干净,以避免杂质对实验结果的影响。
b. 准备不同浓度的高锰酸钾溶液,可通过称取不同质量的高锰酸钾溶解于一定量的水中来制备。
c. 准备蔗糖溶液,可将一定质量的蔗糖溶解于一定量的水中。
2. 实验步骤:a. 将制备好的高锰酸钾溶液倒入试管中,注意不要超过试管的一半容积。
b. 将试管放置在滴定管支架上,打开烧杯中的酒精灯,将试管加热。
c. 观察高锰酸钾溶液的颜色变化,记录下颜色的变化过程和时间。
d. 在高锰酸钾溶液中加入一滴蔗糖溶液,继续观察颜色变化情况。
e. 重复操作步骤d,直到高锰酸钾溶液完全消失。
四、实验结果与分析1. 观察结果:a. 在加热过程中,高锰酸钾溶液的颜色逐渐由紫红色变为橙色,最后变为无色。
b. 加入蔗糖溶液后,溶液又逐渐变为紫红色。
2. 结果分析:a. 高锰酸钾溶液加热后颜色的变化是由于高锰酸钾溶解过程中产生的MnO4-离子逐渐分解和消失的结果。
b. 蔗糖溶液的加入能够还原溶液中的MnO4-离子,使其重新生成高锰酸钾溶液的特有颜色。
五、实验总结通过本实验的操作过程和观察结果,我们可以得出以下结论:1. 高锰酸钾溶液在加热过程中逐渐消失,说明其具有较强的氧化性。
2. 蔗糖溶液可以还原高锰酸钾溶液中的MnO4-离子,使其重新呈现紫红色。
六、实验应用高锰酸钾实验在化学教学中具有重要的应用价值,可以通过观察高锰酸钾溶液的颜色变化,让学生了解溶液的氧化还原性质,并了解溶液浓度与溶解速度的关系。
此外,高锰酸钾实验还常用于分析化学中的滴定分析、氧化还原反应等领域。
七、安全提示1. 实验过程中要注意安全,避免高锰酸钾和蔗糖溶液溅到皮肤或眼睛。
高锰酸钾固体
高锰酸钾固体高锰酸钾固体是一种广泛用于化学分析、环境治理和医疗卫生等领域的重要化学物质。
它具有氧化剂、消毒剂、漂白剂、净水剂等多种用途,在不同的应用场合中展现出了独特的性能和价值。
本文将就高锰酸钾固体的化学性质、制备方法、应用领域等方面进行系统的介绍。
一、化学性质高锰酸钾的化学式为KMnO4,它是一种紫黑色的晶体,无气味,微溶于水。
高锰酸钾固体的重要特性之一是强氧化性,它能够将多种有机物、无机物及其它氧化物氧化成较高的氧化态。
在与有机物反应时,它往往能够强烈地反应并产生燃烧和爆炸,具有危险性。
高锰酸钾在水中溶解时会产生紫红色,它是一种比较稳定的氧化剂,具有较强的杀菌、漂白作用。
二、制备方法高锰酸钾固体的制备方法主要有物理方法和化学方法两种。
1、物理制备方法:通过加热分解、蒸发等物理方法得到高锰酸钾固体。
其中,较为普遍的是通过热分解二氧化锰制备高锰酸钾的方法。
其反应方程式如下:2MnO2 + 4KOH + O2 → 2KMnO4 + 2H2O2、化学制备方法:采用化学反应合成高锰酸钾固体。
通常将钾氢氧化物、氧气和氧化剂(如硝酸等)加入反应釜中,调节反应条件,产生高锰酸钾。
其反应方程式如下:2KOH + O2 + 2MnO2 → 2KMnO4 + H2O三、应用领域高锰酸钾固体具有广泛的应用领域,以下就其中几个常见领域进行介绍:1、化学分析:高锰酸钾固体是化学分析中常用的氧化剂。
在有机物检测中,可以使用高锰酸钾溶解进一步鉴定样品中的还原性物质。
在无机物分析中,可以利用高锰酸钾作为氧化剂测定碳酸盐和硫化物等化合物的含量。
2、水处理:高锰酸钾固体作为一种有效的水处理剂,具有很强的氧化、消毒和脱臭能力。
它可以用于净化自来水和废水、防止管道堵塞、减轻污染等。
3、医疗卫生:高锰酸钾固体可用于水疗和伤口消毒。
在体外肾透析中,高锰酸钾固体也是重要的成分,它可以用来清除患者体内的氨,并且能够降低人体尿素氮的含量。
4、工业领域:高锰酸钾固体是工业生产中广泛使用的一种化学品,可以用于漂白橡胶和纺织品、氧化和甲烷合成、制备各种有机和无机化合物等。
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实验4.1.8 高锰酸钾的制备及性质(6~8学时)
实验目的
1.了解碱熔法分解矿石的原理和操作方法。
2.掌握锰的各种价态之间的转化关系。
基本原理
软锰矿(主要成分为MnO 2)与碱混合并在空气中共熔,便可制得墨绿色的锰酸钾熔体:
222422MnO +4KOH+O =2K MnO +2H O
本实验是以KClO 3作氧化剂,其反应式为:
232423MnO +6KOH+KClO =3K MnO +KCl+3H O
锰酸钾溶于水并可在水溶液中发生歧化反应,生成高锰酸钾:
3MnO
42-+2H 22+2MnO 4-+4OH -
从上式可知,为了使歧化反应顺利进行,必须中和掉所生成的OH -。
常用的方法是通入CO 2:
4242233KMnO +2CO =2KMnO +MnO +2K CO
但是这个方法最理想的情况下,也只能使K 2MnO 4转化率达66%,尚有三分之一又变回为MnO 2,所以为了提高锰酸钾的转化率,较好的方法是电解锰酸钾溶液(过程略):
2422K MnO +2H O 电解42 2KMnO +2KOH+H
阳极:2442MnO 2MnO +2e --→
阴极:222H O+2e H +2OH -→
实验用品
仪器:托盘天平,铁坩埚(约60 mL),铁搅拌棒,研钵,量筒(100mL),烧杯(200mL, 150mL),布氏漏斗,抽滤瓶,温度计,瓷蒸发皿,表面皿,烘箱。
试剂:200目软锰矿粉,KOH(s),KClO 3(s),H 2O 2,HNO 3(2mol ∙L -1),NaOH(6mol ∙L -1, 2mol ∙L -1, 1mol ∙L -1), HCl(6mol ∙L -1),NaBiO 3(s),NaNO 2(0.5mol ∙L -1)
材料:全的确凉布或尼龙布
实验内容
1.锰酸钾溶液的制备
将3克固体氯酸钾和7克固体氢氧化钾放入60mL 铁坩埚中,混合均匀,用铁夹(去掉橡皮套)或瓷三角将铁坩埚固定在铁架上,戴上防护眼镜,然后小心加热。
待混合物熔融后,一面用刮刀搅拌,一面把4克软锰矿粉分3-4次加进去。
先小火加热,再大火,可以看到熔融物的粘度逐渐增大,这时应大力搅拌,以防止结块。
待反应物干涸后,提高温度,强热五分钟(此时仍要适当翻动)。
待盛有熔融物的铁坩埚冷却后,将其侧放在盛有70mL 水的250mL 烧杯中以小火共煮,直至熔融物全部溶解为止(指的是没有大块熔融物,但还有黑渣)。
小心用坩埚钳取出坩埚。
2.锰酸钾转化为高锰酸钾
二氧化碳法:
a.CO 2气体自制法:在一250mL 二口或三口圆底烧瓶中放入约20g
石灰石(或Na 2CO 3),用一加液漏斗缓慢滴加20mL HCl(6mol ∙L -1),通
过导气管将CO 2通入到软锰矿熔块溶于水后的溶液中。
b.当软锰矿熔块溶于水后,可趁热通入二氧化碳,直至全部锰酸
钾转化为高锰酸钾和二氧化锰为止(可用玻璃棒蘸一些溶液,滴在滤纸
上,如果只显紫色而无绿色痕迹,即可认为转化完毕,大致需要15
分钟)。
然后用铺有全的确凉布的布氏漏斗抽滤,弃去二氧化锰残渣(回
收,可用于性质实验)。
滤液转入一干净的瓷蒸发皿中,水浴加热浓缩
(勿用刮刀)至表面析出高锰酸钾晶体(至5-7 mL),冷却。
抽滤至干(可
用玻璃砂漏斗),得到粗产品,称重。
3.高锰酸钾的重结晶 以每克湿产品加蒸馏水2mL 的比例,将制得的粗KMnO 4晶体加热溶解,趁热过滤,冷却,结晶。
抽干,粗品称重,母液回收。
晶体放在表面皿上于烘箱内在80℃以下烘干一小时,称重。
4.锰各种氧化态之间的转化
利用自制的高锰酸钾,自拟方案,实现下列锰的各种氧化态之间的相互转化。
MnO 4- MnO 42- MnO 2 Mn 2+
MnO 4- MnO 2; MnO 4- Mn 2+
思考题
1.在用氢氧化钠熔解软锰矿过程中应该注意哪些安全问题?为什么要用铁坩埚而不用瓷坩埚来熔解?
2.烘干高锰酸钾晶体时,应注意什么?
3.高锰酸钾溶液为什么要存放在棕色瓶中?
4.过滤高锰酸钾溶液为什么不能用滤纸?
恒压漏斗1内装6mol L 反应瓶2内装石灰石或。