电解法制备过二硫酸钾
硫酸钾生产工艺
硫酸钾生产工艺曼海姆法生产硫酸钾,虽然工艺成熟,但其明显缺陷是设备使用寿命短,一次性投资大,生产过程有大量的副产品盐酸产生,有一定的环境和销售负担。
而目前开发的硫酸镁转化法、芒硝转化法、硫酸转化法、光卤石分解法、硫酸铵转化法等新工艺,不仅投资小、收率高、产品质量优,而且设备使用寿命长(20年),无副产品盐酸产生。
和曼海姆相比具有明显优势。
一、硫酸钾产品介绍1、物理与化学性质硫酸钾,分子式K2SO4,分子量174.27,外观为白色结晶状固体(工业品多呈灰白色)。
理论氧化钾含量54.06%,在自然界中成单体分子的极为少见。
不溶于乙醇、丙酮和二硫化碳。
它在水中的溶解度因硫酸铵和氯化钾的存在而降低,实际上不溶于后两种化合物的饱和溶液中。
2、用途硫酸钾的用途主要作肥料施用,尤宜用于忌氯作物,也用来制钾明矾、钾水玻璃和碳酸钾等。
硫酸钾在军工行业中用于炮弹的消烟剂,农业上用作化学肥料,是制造钾盐的原料。
染料工业用于制中间体,玻璃工业用作澄清剂,香料工业用作助剂,医药上用作缓泻剂,食品工业用作通用添加剂。
还用于血清蛋白生活检验。
我国土地84%缺钾,同时我国又是一个钾资源十分匮乏的国家,因而限制了钾肥的开发利用和发展。
致使农作物土壤主要养分氮磷钾的比例严重失调。
钾肥的主要品种有氯化钾、硫酸钾、硝酸钾,由于忌氯作物不能施用氯化钾,硝酸钾价格昂贵,且为炸药,施用受到限制。
而硫酸钾同时也可提供作物需要的钾和硫,价格便宜。
因此无氯钾肥以硫酸钾为主。
3、市场供求状况:2013年以来,我国农肥行业,尤其是复合肥行业对氯化钾的需求急剧增长,目前处供不应求状态。
市场价位在3500元/t上下。
二、工艺介绍1、硫酸镁转化法制备硫酸钾(1)工艺原理:硫酸镁转化法是国外重要的硫酸钾制备方法之一,但由于受资源条件的限制,我国采用此法的甚少。
以硫酸镁和氯化钾为原料制备硫酸钾是通过两个工艺过程来实现的,其工艺原理是:以相图分析为依据,首先将硫酸镁和氯化钾按规定量与水及循环的部分软钾镁矾母液混合并在一定条件下反应,生成软钾镁矾。
【精品】硫酸钾生产工艺操作规程
【精品】硫酸钾生产工艺操作规程硫酸钾生产工艺操作规程第一部分硫酸钾生产工艺规程一、制造硫酸钾的原料:本公司制造硫酸钾的原料是氯化钾(KCL)其K2O≥60%,目前依赖进口。
(国产KCL目前尚不能满足质量标准)98%硫酸来源于本公司硫酸车间。
该生产工艺过程中制取盐酸系统用水为清净自来水。
燃料采用煤气,来自本厂煤气站。
二、硫酸钾的性质和用途:分子式:K2SO4分子量:174.24物化性质:无色或白色晶体或粉末,味苦而咸。
密度:2.662。
熔点:1069℃溶于水,不溶于乙醇,丙酮和二氧化碳,其水溶性略呈酸性。
用途:1、农业用肥料,用于烟草、甘蔗、果木树、马铃薯、蔬菜等。
2、用作药物(缓泄剂)并用于制明矾、玻璃和碳酸钾等。
三、硫酸钾及盐酸的质量规格:(一)硫酸钾铁 %0.006 0.008 0.01≤0.005 0.03硫酸盐(以SO4计)%≤0.0001 0.0001 0.0001砷 %≤灼烧残渣 %0.08 0.10 0.15≤0.005 0.008 0.010氧化物(以CL计) %≤四、硫酸钾生产基本原理和工艺流程:采用固定床【酸 [液] 盐 [固] 】复分解反应法。
固态的氯化钾与98%硫酸按一定的投料比连续加入反应室,在高于500℃高温(一般控制在540——560℃)推动耙齿推料(搅拌混合作用)的条件下进行反应。
在维持正常床面的条件下原料连续投入,成品硫酸钾则不断由反应室出口(对称二处)排入成品推料机,经冷却伴有搅拌粉碎的条件下经气封输送器进入皮带机,再经过筛粉碎机粉碎入成品料仓。
反应中产生之氯化氢气体用水吸收制取盐酸装入储罐。
尾气在符合国家废气排放标准的前提下排入大气。
反应式:H2SO4+2KCL→K2SO4+2HCL——Q(副反应) H2SO4→SO3+H2O——QHCL+H2O→HCL•H2O+Q(副反应) SO3+H2O→H2SO4+Q〔附工艺流程图〕现将本公司硫酸钾生产工艺流程简述如下: 〔一〕生产装置1、硫酸钾反应炉反应炉主要由燃烧室〔上部〕反应室〔中部〕烟道室〔下部〕组成,并配有加料及机械搅拌推料装置。
过硫酸钾
11 计算化学数据 编辑本段
1、疏水参数计算参考值(XlogP):无
2、氢键供体数量:0
3、氢键受体数量:8
4、可旋转化学键数量:1
5、互变异构体数量:无
6、拓扑分子极性表面积(TPSA):150
7、重原子数量:12
8、表面电荷:0
9、复杂度:206
10、同位素原子数量:0
11、确定原子立构中心数量:0
12、不确定原子立构中心数量:0
13、确定化学键立构中心数量:0
14、不确定化学键立构中心数量:0
15、共价键单元数量:3
12 生态学数据 编辑本段
1.生态毒性 暂无资料
过硫酸钾
2 基本信息 编辑本段
中文名称:过硫酸钾
英文名称:Potassium persulfate
中文别名:过氧化二硫酸钾;高硫酸钾;过二硫酸钾;过(二)硫酸甲;过(二)硫酸钾;二硫八氧酸钾;连二硫酸钾
英文别名:Potassium peroxydisulfate; Potassium persulfate 99+ % for analysis; Potassium peroxodisulfate; dipotassium peroxodisulphate; Potassium persulphate; Peroxydisulphuric acid dipotassium salt~Potassium peroxydisulphate; DI-POTASSIUM PEROXODISULPHATE; DIPOTASSIUM PEROXYDISULFATE; BETZ 2701; TNP-201 DECOMPOSITION SOLUTION 1; anthion; dipotassiumpersulfate; peroxydisulfuricacid([(ho)s(o)2]2o2),dipotassiumsalt; Peroxydisulfuricacid,dipotassiumsalt; dipotassium [(sulfonatoperoxy)sulfonyl]oxidanide
福建省2024届高三质量检查测试(4月)化学Word版含答案
2024年福建省高三毕业班质量检查测试化学科7.下列各组物质中,均属于硅酸盐工业产品的是A.陶瓷、水泥B.水玻璃、玻璃钢C.单晶硅、光导纤维D.石膏、石英玻璃8.唐代苏敬《新修本草》有如下描述:“原来绿色,新出窟未见风者,正如瑁璃。
陶及今人谓之石胆,烧之赤色,故名绛矾矣。
”“绛矾”指A.硫酸铜晶体B.硫化汞晶体C.硫酸亚铁晶体D.硫酸锌晶体9.《Chem Commun》报导,Marcel Mayorl合成的桥连多环烃拓展了人工合成自然产物的技术。
下列有关该烃的说法正确的是A.不能发生氧化反应B.一氯代物只有4种C.分子中含有4个五元环D.全部原子处于同一平面10.下列试验操作或说法正确的是A.提纯氯气,可将气体依次通过装有饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸的洗气瓶B.碳酸钠溶液可贮存在带玻璃塞的磨口试剂瓶中C.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液肯定是钠盐溶液D.用新制氢氧化铜悬浊液可以鉴别乙酸、葡萄糖、淀粉3种溶液11.位于3个不同短周期的主族元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。
其中,b、d同主族,d元素最高与最低化合价的代数和等于4,c原子最外层电子比b原子次外层电子多1个。
下列推断错误的是A.a、b、c的简洁离子半径依次增大B.a、b、c形成的化合物既溶于强酸又溶于强碱C.b的氢化物的氧化性可能比e的强D.d的最高价氧化物的水化物是强酸12.某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。
TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,充电时Na2S4还原为Na2S.下列说法错误的是A.充电时,太阳能转化为电能,电能又转化为化学能B.放电时,a极为负极C.充电时,阳极的电极反应式为3I- - 2e-=I3-D.M是阴离子交换膜13.常温下,用0. 1mol/LNaOH溶液滴定新配制的25.0 mL 0.02 mol/LFeSO4溶液,应用手持技术测定溶液的pH与时间(t)的关系,结果如右图所示。
2020高考化学重要填空逐空特训 填空题8(17)
填空题5电化学填空特训1.(1)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。
阳极的电极反应式是__________ 。
(2)制备KMnO4的最佳方法的电解法,工业上以K2MnO4的水溶液为电解液,以镍板(不参与反应)为阳极,铁板为阴极进行电解,阳极的电极反应式是____________ 。
解析(1)由题意知,阳极放电离子是Mn2+。
电极反应式为:Mn2+-2e-+2H2O===MnO2+4H+。
(2)由题意知,阳极放电离子是MnO2-4。
电极反应式为:2MnO2-4-2e-===2MnO-4。
答案(1)Mn2+-2e-+2H2O===MnO2+4H+(2)2MnO2-4-2e-===2MnO-42.电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如图:产品室中制备H3BO3的离子方程式:__________________________。
解析M室消耗OH-生成H+,移向产品室,B(OH)-4移向产品室发生反应生成H3BO3,产品室中的发生反应:B(OH)-4+H+===H3BO3+H2O。
答案B(OH)-4+H+===H3BO3+H2OLiMn2O4+C(0<x<1)充3.锰酸锂可充电电池的总反应为:Li1-x Mn2O4+Li x C放电充电电时,电池的阳极反应式为______________________,若此时转移1 mol e-,则石墨电极将增重________g。
废旧锰酸锂电池可能残留有单质锂,拆解不当易爆炸、着火,为了安全,对拆解环境的要求是_____________________________。
解析根据总反应式Li1-x Mn2O4+Li x C放电充电LiMn2O4+C(0<x<1)可知,充电时阳极LiMn2O4失去电子生成Li1-x Mn2O4,阳极反应式为:LiMn2O4-x e-===Li1-x Mn2O4+x Li+;充电时,若转移1 mol e-,则石墨电极上产生1 mol Li,增重的质量为:1 mol×7 g/mol=7 g,废旧电池可能残留有单质锂,拆解不当易爆炸、着火,预防着火,就要让物质与氧气隔绝,同时锂是活泼性金属,与水反应放热,所以也要隔绝水,即拆解环境保持干燥,拆解下的锂隔绝空气保存。
2020届高三化学二轮复习微专题知识点强化——硫及其化合物
2020届届届届届届届届届届届届届届届届届——届届届届届届一、单选题(本大题共21小题,共42分)1. 某化学兴趣小组为探究SO 2的性质,按如图所示装置进行实验。
下列说法错误的是( )A. ②的作用是安全瓶B. ③中试剂更换为Ba(NO 3)2后,无明显现象发生C. ④中的现象说明SO 2具有氧化性D. ⑤用于检验SO 2的漂白性2. 用下列两种途径制取H 2SO 4,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是( )途径①:S →浓硝酸H 2SO 4,途径②:S →O 2SO 2→O 2SO 3→H 2OH 2SO 4 A. 途径①反应中体现了浓硝酸的强氧化性和酸性B. 途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O 2的浓度来降低成本C. 由途径①和②分别制取1molH 2SO 4,理论上各消耗1mol S ,各转移6mol 电子D. 途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”理念3. 类推法是学习化学的重要方法,由下列事实进行归纳推理,其中合理的是( ) 选项 事实 推理A 沸点:H 2O 高于H 2S沸点:H 2S 高于H 2Se B NH 4Cl 溶液可用于处理铁锈 CH 3COONH 4溶液也可用于处理铁锈 C 常温下能用铝制或铁制容器贮运浓硫常温下也能用铝制或铁制容器贮运浓硝A. AB. BC. CD. D4.向含a mol NaClO的溶液通入b mol SO2充分反应(不考虑二氧化硫与水之间的反应以及次氯酸的分解)。
下列说法不正确的是()A. 当0<b<a时:SO2+H2O+3ClO−=SO42−+2HClO+Cl−2B. 当b=a时:溶液的酸性明显增强≤b≤a时:反应后溶液中H+的物质的量:0<n(H+)≤2bmolC. 当a3D. 当0<b<a时:SO2+H2O+2ClO−=SO32−+2HClO25.化学中常用类比的方法可预测许多物质的性质.如根据H2+Cl2=2HCl推测:H2+Br2=2HBr.但类比是相对的,如根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,推测2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2是错误的,应该是Na2O2+SO2=Na2SO4.下列各组类比中正确的是()A. 钠与水反应生成NaOH和H2,推测:所有金属与水反应都生成碱和H2B. 由CO2+Ca(ClO)2+H2O=CaCO3↓+2HClO,推测:2SO2+Ca(ClO)2+H2O=CaSO3↓+2HClOC. 铝和硫直接化合能得到Al2S3,推测:铁和硫直接化合也能得到Fe2S3D. 由Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,推测:Na2SO3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2↑6.下列化合物能用相应元素的单质直接化合生成的是()①Cu2S②CuS③FeS④Fe2S3⑤FeCl3⑥FeCl2⑦Al2S3⑧H2SA. ①③⑤⑥⑧B. ①③⑤⑦⑧C. ②③④⑦⑧D. ②③⑤⑥⑧7.下列关于元素及其化合物的说法正确的是()A. SO2具有漂白性,所以能使碘的淀粉溶液由蓝色变为无色B. 金属单质Na、Mg、Fe在一定条件下都与水反应生成H2和相应的碱C. SiO2既可与NaOH溶液反应也可与HF溶液反应,所以SiO2属于两性氧化物D. NaHCO3可用于制备纯碱、食品发酵剂、治疗胃酸过多的药剂8.下列操作、现象及结论均正确的是()某溶液灼烧B向茶水中滴加FeCl3溶液溶液呈紫色茶水中含有酚类物质C向紫色石蕊溶液中通入SO2溶液先变红后褪色SO2具有酸性、漂白性D等体积pH=3的HA和HB两种酸加水稀释相同倍数后测溶液的pHHA的pH大HB酸性比HA强A. AB. BC. CD. D9.用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是()选项实验目的试剂a试剂b试剂c装置A.验证非金属性:N>C>Si稀硝酸Na2CO3Na2SiO3溶液B.验证氧化性:Cl2>Br2浓盐酸KMnO4FeBr2溶液C.验证SO2有还原性浓硫酸Na2SO3KMnO4溶液D.除去Na2SO3中的Na2SO4氯水混合物NaOH溶液A. AB. BC. CD. D10.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。
食品级双氧水的应用范围及过氧化物使用分析
食品级双氧水的应用范围及过氧化物使用分析摘要:过氧化氢分子式为H2O2,俗称双氧水。
其化学性质不稳定,具有很强的氧化性,呈弱酸性,广泛用于造纸、纺织、化工、食品、医药以及军工电子等行业,是一种对环境友好且用途广泛的化工产品。
其产品可分为工业、食品以及电子三种标准。
下面本文首先简要探讨了食品级双氧水生产方法,然后重点对食品级双氧水的应用范围及过氧化物使用直行阐述。
关键词:食品级双氧水;应用范围;使用;1食品级双氧水生产方法1.1电解法电解法可分为过硫酸法、过硫酸钾法和过硫酸铵法3种,工业上主要采用过硫酸铵法。
过硫酸铵法是将硫酸氢铵作为电解液,通常采用铂或者铂-钽合金作为阳极,阴极采用铅或者石墨,将硫酸氢铵电解成过硫酸铵,然后水解制得H2O2。
该方法的优点是得到的产品杂质少,缺点是铂电极损耗、电耗高,因此生产成本高。
1.2异丙醇法异丙醇法最早是由美国shell公司开发的,并于1958年建厂。
其工艺为在引发剂(过氧化物)的作用下,使异丙醇与氧气接触进行氧化反应,得到H2O2和丙酮,主要有气相和液相两种工艺技术。
与其他方法相比,该技术电耗高,双氧水产品质量差,并且还存在副产丙酮的销售问题和异丙醇的消耗问题,故在整体上缺乏竞争力,应用受到限制。
1.3 氧阴极还原法氧阴极还原法是在20世纪80年代初,由Huron公司和Dow化学公司联合开发。
该方法是采用强碱性溶液作为电解液,向阴极通入氧气,使其还原成羟基离子(HO2-),经回收后得到浓度为30~40 g/L的双氧水。
该方法生产的产品为含碱的双氧水溶液,且浓度偏低,不适于长距离运输和储运,仅适用于供造纸厂就地使用,发展受到限制。
1.4 氢氧直接合成法氢氧直接合成法,即将H2和O2通入悬浮有催化剂的酸性溶液中,在一定条件下使H2和O2催化反应生成过氧化氢,过滤去除催化剂,经精馏后得到双氧水溶液。
目前,国外用此法可得到质量分数为17%~25%的双氧水,该方法投资小,生产成本低,但氢氧混合很容易发生爆炸,存在安全问题,目前正处于小型工业化试验阶段,尚不具备大规模生产条件。
高三【解析版】盐城市2013届高三第二次模拟考试化学试题
盐城市2013届高三年级第二次模拟考试化学试题可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Si 28 K 39 Fe 56选择题单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分。
每小题只有一个选项符合题意。
1.化学在资源合理开发利用和生态环境保护方面正发挥着积极作用,下列行为与可持续发展理念相违背的是A.提高车用燃气、燃油品质,减少大气污染物的排放B.调整能源结构,推广核电、水电、天然气等清洁能源的应用比例C.将造纸废水通过高压水井压到地下,节约生产成本D.探寻新的反应途径、不断提高化学反应过程的选择性,提高合成反应的原子利用率2.下列有关化学用语表示正确的是A.羧基电子式B. O2-的结构示意图C.质子数35,中子数44的溴原子D. Al(OH)3在水溶液中的电离方程式H++H2O+AlO2-\leftrightharpoons AI(OH)3\leftrightharpoonsAl3+++3OH-3.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A.0.1mo1/L NaI溶液:K+, Na+ , MnO4- , OH-B.能溶解CaCO3的溶液:K+, NH4+, Cl -, NO3-C.0.1mo1/LNaHSO3溶液:Na +, Mg2+, SO42- , ClO-D. c(H+)/c(OH-}=1013,的溶液:K+, Fe2+, Cl-, NO3-4.以0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定c mol·L-1,某弱酸HA溶液,其滴定曲线如图I所示,下列说法正确的是A.可用甲基橙作滴定指示剂B.指示剂指示的滴定终点就是反应终点C.突变范围的大小与酸的强弱及酸的浓度有关D.滴定时氢氧化钠溶液盛放在带活塞的滴定管中5.下列有关物质的性质与其应用不相对应的是A. NH3分解生成N2和H2吸热热量,液氨可用作致冷剂B.浓硫酸具有吸水性,可用作Cl2的干燥剂C: CaO2能与水缓慢释放O2,可用作供氧剂D.聚合硫酸铁[Fe x(OH)Y(SO4)z·nH2O]能水解得到Fe(OH)3胶体,可用作净水剂6:下列使用漏斗的几个实验装置中,设计正确且能达到实验目的的是A.用图2所示装置进行过滤,过滤时不断搅拌B.用图3所示装置吸收NH3制氨水C.用图4所示装置用苯萃取碘水中的碘,并把碘的苯溶液从漏斗下口放出D.用图5所示装置用石灰石与稀盐酸制取CO2气体7.下列是部分矿物资源的利用及产品流程(如图6),有关说法不平确的是A.粗铜电解精炼时,粗铜作阳极B.生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应C.黄铜矿冶铜时,副产物SO2可用于生产硫酸,FeO可用作冶铁的原料D.粗硅制高纯硅时,提纯四氯化硅可用多次分馏的方法8.设N A表示阿伏加德罗常数的值。
电解法制备过二硫酸钾实验报告
电解法制备过二硫酸钾实验报告实验名称:电解法制备过二硫酸钾实验报告一、实验目的:1.了解电解法制备过二硫酸钾的原理和方法;2.掌握电解法制备过二硫酸钾的实验操作技能;3.了解过二硫酸钾的性质和用途。
二、实验原理:过二硫酸钾是一种重要的化学原料,广泛应用于化工、电子、医药等领域。
电解法制备过二硫酸钾是一种常用的方法,其原理是利用电解池中的电流将硫酸钾水溶液中的硫酸根离子还原成硫酸根自由基,再与另一个硫酸根自由基结合形成过二硫酸钾。
电解池中的电极分别为阳极和阴极,阳极上的氧化反应是2H2O→O2+4H++4e-,阴极上的还原反应是2H++2e-→H2,两个反应共同促成了硫酸根离子的还原和过二硫酸钾的生成。
三、实验步骤:1.将硫酸钾加入蒸馏水中,制备出一定浓度的硫酸钾水溶液;2.将硫酸钾水溶液倒入电解池中,加入适量的过硫酸钾作为催化剂;3.将阳极和阴极分别插入电解池中,接通电源,调节电流大小;4.观察电解池中的反应情况,收集生成的过二硫酸钾。
四、实验结果:经过一定时间的电解,电解池中生成了一定量的过二硫酸钾。
实验中,我们控制了电流大小和电解时间,使得生成的过二硫酸钾质量较高,达到了预期的效果。
五、实验结论:通过电解法制备过二硫酸钾是一种简单、高效的方法,可以得到较高质量的产物。
过二硫酸钾是一种重要的化学原料,具有广泛的应用前景。
六、实验心得:通过本次实验,我深刻认识到了电解法制备过二硫酸钾的原理和方法,掌握了实验操作技能。
同时,我也了解到了过二硫酸钾的性质和用途,对化学知识有了更深入的了解。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的实验技能和理论水平。
过二硫酸钾水溶液定价
过二硫酸钾水溶液定价一、实验目的本实验旨在通过对二硫酸钾水溶液的定价实验,了解二硫酸钾水溶液的物理化学性质,掌握准确、稳定地制备二硫酸钾水溶液的方法,并学习利用滴定法进行定价的基本操作和技巧。
二、实验原理二硫酸钾水溶液是一种具有酸性的溶液,其化学式为K2S2O8。
在水中溶解时,二硫酸钾分子会水解为二硫酸根离子(S2O8 2-)和钾离子(K+)。
由于二硫酸根离子具有氧化性,因此它可以与含有还原性的物质反应,如用它来作为常量钾高锰酸钾滴定法的试剂。
在进行定价实验时,实验者可以用准备好的标准氧化还原反应溶液来确定二硫酸钾溶液中的氧化度。
三、实验步骤1.将准备好的二硫酸钾水溶液装入滴定管中,并在滴定管底部加入2-3滴甲基橙指示剂溶液。
2.准备好标准氧化还原反应溶液,将其分别分装到滴定瓶中。
3.开始滴定:先将标准氧化还原反应溶液以荧光等手段调节至所需要的颜色,按照规定的滴定速度滴加标准溶液,并同时轻轻搅拌溶液,直到溶液的颜色发生明显改变。
4.根据所用标准溶液和滴定反应方程式,计算二硫酸钾溶液的浓度或其与其他溶液中成分的化学计量数。
5.将实验结果记录在实验记录表中,并计算出平均值和标准差。
四、实验注意事项1.实验前要清洗仪器和玻璃器皿,并保证干燥。
2.实验时要注意安全防护,穿戴实验服和手套,操作时要小心谨慎避免水溶液的飞溅和触碰皮肤。
3.使用滴定管时要控制好滴定速度,避免误差的产生。
4.搅拌过程要均匀,不得过于激烈。
5.实验结束后,要对仪器和玻璃器皿进行清洗和消毒,并将废液和废液处理循环利用,以保护环境。
总之,二硫酸钾水溶液定价实验是一项需要细心操作和耐心等待的实验,只有通过科学的实验方法和正确的数据处理才能得到准确的实验结果。
电解法制备过二硫酸钾
实验电解法制备过二硫酸钾一、实验目的1.了解电解合成过二硫酸钾的基本原理、特点以及影响电流效率的主要因素。
2.熟悉电解仪器、装置和使用方法,练习碘量法分析测定化合物的方法。
3.掌握阳极氧化制备含氧酸盐的方法和技能。
二、实验原理过二硫酸钾是一种白色、无味晶体,密度2.477,约100℃分解,溶于水,不溶于乙醇,有强氧化性。
用于制作漂白剂、氧化剂,也可用作聚合引发剂。
S2O82-离子是已知最强的氧化剂之一,它可以把很多元素氧化为它们的最高氧化态,例如,Cr3+可被氧化为Cr2O72-。
S2O82- + 2H++ 2e → 2HSO4- E0 = 2.05VS2O82- + 2Cr3+ + 7H2O → 6SO42- + Cr2O72- +14H+本实验采用电解KHSO4水溶液的方法制备K2S2O8。
在电解液中主要含有K+、H+和HSO4- 离子,电流通过溶液后,发生电极反应,其中:阳极反应:2HSO4-→ S2O82- + 2H+ + 2e阴极反应:2H++ 2e → H2在阳极除了以上的反应外,H2O被氧化为O2的反应也很明显:2H2O = O2 + 4H+ + 4e;E0 =1.23V。
从标准电极电位看,H2O的氧化反应的发生优先于HSO4-的氧化反应。
但实际上从水里放出O2需要的电位比1.23V更大,这是由于水的氧化是一个很慢的过程,这个动力学上的慢过程,需要外加电压(超电压)才能进行,而且这个慢反应的速度受发生这个氧化反应的电极材料的影响极大。
在1mol·L-1KOH溶液中,氧在不同阳极材料上的超电压大致如下:阳极材料Ni Cu Ag Pt超电压/V 0.87 0.84 1.14 1.38如果水放出氧的副反应没有超电压,物质在水中的氧化反应便不能实现,正是由于氧的超电压使物质在水中的氧化反应可以进行。
因为氧在Pt上的高的超电压,选择Pt作为阳极材料,能使O2的生成限制在最小程度,并使K2S2O8最大限度地生成。
过二硫酸钾的制备
过二硫酸钾的制备张雪东(辽宁师范大学, 辽宁大连 116029)摘要本实验的目的是为了了解电解合成过二硫酸钾的基本原理、熟悉电解仪器、装置及使用方法和练习碘量法分析测定化合物的方法,利用低温环境-电解硫酸氢盐溶液的方法制备过二硫酸钾。
电解时在阳极(铂丝)上HSO4 离子被氧化生成过二硫酸盐,而在阴极(铂片)上产生氢气。
将电解得到的沉淀物过滤、淋洗,干燥后即得KSO。
利用碘量法滴定,计算电流效率。
并228通过红外光谱对产物进行表征。
关键词过二硫酸钾; 电解; 电解质; 阴极; 阳极电解硫酸盐溶液,电解时在阳极(铂丝),在阴极(铂片)。
在电解液中主要含有K,、H,和HSO4,离子,电流通过溶液后,发生电极反应,其中,阴极反应:2H+,2eH2阳极反应:2HSO4,?S2O82,,2H,,2e在阳极除了以上的反应外,H2O变为O2的氧化反应也是很明显的:2H2O,O2,4H,,4eφ,1.23V。
从标准电极电位来看,HSO4,的氧化反应先发生,H2O的氧化反应也随之发生,实际上从水中放出O2需要的电位比1.23V更大,这是由于水的氧化反应是一个很慢的过程,从而使得这个半反应为不可逆的,这个动力学的慢过程,需要外加电压(超电压)才能进行。
无论怎样,这个慢反应的速率受发生这个氧化反应的电极材料的影响极大。
氧在1 mol?L-1KOH溶液中的不同阳极材料上的超电压下。
将电解得到的沉淀物过滤、干燥后即得KSO。
应用的原理是: 2282- - 2- -SO+ 3I= 2SO+ I 2843--I = I+ I 32-2-2-2SO + I = 2I + SO 232461. 实验部分1.1仪器与试剂仪器直流稳压电源,铂电极,烧杯(1000mL),大口径试管,抽虑装置一套试剂酸:H2SO4(1mol?L-1)HAc(浓)盐:Na2S2O3标准溶液(0.1 mol?L-1)KI(0.1 mol?L-1)Cr2(SO4)3(0.1 mol?L-1)MnSO4(0.1mol?L-1)AgNO3(0.1 mol?L-1)固体:KHSOKI 41.2实验步骤溶解40 g KHSO4于90ML蒸馏水中,然后冷却溶液到零下5摄氏度以下,将80ML溶液轻轻倒入大试管中,装上铂丝阳极和铂片阴极。
过二硫酸酸性
过二硫酸酸性
过二硫酸是强酸,有很强的氧化性和脱水性,能使有机物碳化和氧化。
物理性质:白色晶体;65*C熔化并有分解,熔点338K(分解);易吸湿、有强吸水性,极易溶于水,热水中易水解,先得过一硫酸继而得过氧化氢。
化学性质:在室温慢慢地分解,放出氧气。
具有强氧化性,强于过一硫酸。
酸及其盐的水溶液全是强氧化剂,常用作强氧化剂。
能氧化氯、溴、碘离子为单质,将铁(II)氧化为铁(III),锰(II)氧化为二氧化锰,氨转化为氮,苯胺转化为苯胺黑等等。
例:
Cu+K2S2O8===CuSO4+K2SO4
与乙醇、乙醚作用会爆炸。
在钢铁分析中常用过硫酸铵(或过硫酸钾)氧化法测定钢中锰的含量。
过硫酸及其盐都是不稳定的,在加热时容易分解,例如,K2S2O8受热时会放出SO3和O2:
制备方法:电解酸式硫酸钾得过二硫酸钾,再将该钾盐转化为钡盐后与硫酸作用得稀过二硫酸溶液。
或在冷时电解硫酸而得(光亮的铂为阳极、高电流密度)。
由氯磺酸与无水过氧化氢作用可得固体过二硫酸。
或用过二硫酸铵与氢氧化钡反应得过二硫酸钡,然后制成饱
和溶液与浓硫酸反应即可。
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实验电解法制备过二硫酸钾
一、实验目的
1.了解电解合成过二硫酸钾的基本原理、特点以及影响电流效率的主要因素。
2.熟悉电解仪器、装置和使用方法,练习碘量法分析测定化合物的方法。
3.掌握阳极氧化制备含氧酸盐的方法和技能。
二、实验原理
过二硫酸钾是一种白色、无味晶体,密度2.477,约100℃分解,溶于水,不溶于乙醇,有强氧化性。
用于制作漂白剂、氧化剂,也可用作聚合引发剂。
S2O82-离子是已知最强的氧化剂之一,它可以把很多元素氧化为它们的最高氧化态,例如,Cr3+可被氧化为Cr2O72-。
S2O82- + 2H++ 2e → 2HSO4- E0 = 2.05V
S2O82- + 2Cr3+ + 7H2O → 6SO42- + Cr2O72- +14H+
本实验采用电解KHSO4水溶液的方法制备K2S2O8。
在电解液中主要含有K+、H+和HSO4- 离子,电流通过溶液后,发生电极反应,其中:
阳极反应:2HSO4-→ S2O82- + 2H+ + 2e
阴极反应:2H++ 2e → H2
在阳极除了以上的反应外,H2O被氧化为O2的反应也很明显:2H2O = O2 + 4H+ + 4e;E0 =1.23V。
从标准电极电位看,H2O的氧化反应的发生优先于HSO4-的氧化反应。
但实际上从水里放出O2需要的电位比1.23V更大,这是由于水的氧化是一个很慢的过程,这个动力学上的慢过程,需要外加电压(超电压)才能进行,而且这个慢反应的速度受发生这个氧化反应的电极材料的影响极大。
在1mol·L-1KOH溶液中,氧在不同阳极材料上的超电压大致如下:
阳极材料Ni Cu Ag Pt
超电压/V 0.87 0.84 1.14 1.38
如果水放出氧的副反应没有超电压,物质在水中的氧化反应便不能实现,正是由于氧的超电压使物质在水中的氧化反应可以进行。
因为氧在Pt上的高的超电压,选择Pt作为阳极材料,能使O2的生成限制在最小程度,并使K2S2O8最大限度地生成。
其次,调整电解的条件以增加氧的超电压是有利的,因为超电压随电流密度增加而增大,所以采用较高的电流。
此外,假如电解在低温下进行,因为反应速度减慢,水被氧化这个过程的速度也会变小,所以低温对K2S2O8的形成有利。
最后,提高HSO4-的浓度,能使K2S2O8的产率变大。
由于这些原因,HSO4-的
电解将采用:(1)Pt 电极;(2)高电流密度;(3)低温;(4)饱和的HSO 4-溶液。
在任何电解制备中,总有对产物不利的方面,就是产物在阳极发生扩散,到阴极又被还原为原来的物质。
所以一般阳极和阴极必须分开,或用隔膜隔开。
在本实验中,阳极产生的K 2S 2O 8也将向阴极扩散,但由于K 2S 2O 8在水中的溶解度不大,它在移到阴极以前就从溶液中结晶出来。
阳极采用直径较小的Pt 丝,已知Pt 丝的直径和它同电解液接触的长度可以计算电流密度:
电流密度 = 阳极面积安培
根据法拉弟电解定律可以计算电解合成产物的理论产量和产率:
理论产量 = 库仑流过的库仑
96500⨯产物的电化当量
= 96500t
I ⨯⨯ 产物的电化当量
因为有副反应,所以实际产量往往比理论产量少,通常所说的产率,在电化学中称为电流效率:
产率 = 电流效率 = 理论产量实际产量
⨯100%
三、仪器和试剂
仪器:直流稳压电源,铂电极,烧杯(1000mL ),大口径试管,抽滤装置,碱式滴定管等。
试剂:KHSO 4,Na 2S 2O 3标准溶液,KI(s),碎冰,冰乙酸,30%H 2O 2,AgNO 3,MnSO 4等。
四、实验内容
1.K 2S 2O 8的合成 溶解35g KHSO 4于100mL 水中,将清液倾泻至大试管中,装配Pt 丝电极和Pt 片电极,调节两极间的距离合适,并使之固定。
将试管放入1000mL 烧杯中,周围用冰盐浴冷却。
然后冷却到-4℃左右,调节电流约0.33A ,电解1.5~2h 。
为使电解温度保持在-4℃左右,需要适时在冰盐浴中补充冰块。
反应结束后,关闭电源并记录时间。
对电解液进行抽滤,用无水乙醇洗涤晶体2~3次,抽干后,收集K 2S 2O 8晶体,在烘箱中于80℃干燥30min ,冷却后称重。
2.K 2S 2O 8的鉴定 在碘量瓶中溶解0.5g 样品于30mL 水中,加入2g KI 固体,塞紧,振荡,KI 溶解后避光静置15min 。
向溶液中加入1mL 冰醋酸,用标准
Na2S2O3溶液滴定至溶液由红棕色变为黄色;再加入1mL淀粉指示剂,继续用标准Na2S2O3溶液滴定至溶液由蓝色变为无色。
至少分析两个样品,计算电流效率。
3.K2S2O8的反应取适量自制的K2S2O8溶解在尽量少的水中,配制成K2S2O8饱和溶液,使其分别与下列溶液反应,观察试管中的变化。
(1)与酸化的KI溶液反应(微热);
(2)与酸化的MnSO4溶液(需加入1滴AgNO3溶液)反应(微热);
(3)与酸化的Cr2(SO4)3溶液(需加入1滴AgNO3溶液)反应(微热);
(4)与AgNO3溶液反应(微热);
(5)用30%的H2O2溶液作以上(1)~(4)实验,与K2S2O8对比。
五、注意事项
1.注意实验装置的正负极不能接反,所用铂丝电极细软易断,应注意保护。
2.由于电解时溶液的电阻使电流产生过量的热,为使电解温度保持在-4℃左右,需要适时在冰盐浴中补充冰块。
3.在实验过程中切记不要将水或冰加入到反应装置中。
4.洗涤用的乙醇须回收。
六、思考题
1.分析制备K2S2O8中电流效率降低的主要原因。
2.比较S2O82-的标准电极电位,你能预言S2O82-可以氧化H2O为O2和H+吗?实际上这个反应能发生吗?为什么?
3.写出电解KHSO4水溶液时发生的全部反应。
4.为什么在电解时阳极和阴极不能靠得很近?
5.如果用铜丝代替铂丝作阳极,仍能生成K2S2O8吗?。