实验二十八高锰酸钾的制备 ——固体碱熔氧化法
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高锰酸钾的制备实验报告高锰酸钾的制备实验报告一、引言高锰酸钾是一种常见的无机化合物,具有强氧化性和消毒作用。
在实验室中,制备高锰酸钾是一项常见的实验。
本实验旨在通过氧化锰酸钾溶液制备高锰酸钾,并探究制备过程中的反应机理和影响因素。
二、实验原理高锰酸钾的制备可通过氧化锰酸钾溶液得到。
在碱性条件下,锰酸钾溶液会发生氧化还原反应,生成高锰酸钾和水。
反应方程式如下所示:2KMnO4 + 3H2O2 + 2KOH → 2K2MnO4 + 3H2O + O2三、实验步骤1. 准备实验器材:称取适量的锰酸钾和过氧化氢,准备好饱和氢氧化钾溶液。
2. 混合溶液:将锰酸钾和过氧化氢逐渐加入饱和氢氧化钾溶液中,搅拌均匀。
3. 过滤沉淀:将反应产生的沉淀通过过滤纸进行过滤,得到高锰酸钾溶液。
4. 结晶分离:将高锰酸钾溶液放在恒温槽中,控制温度缓慢降低,使其结晶分离。
5. 干燥称重:将得到的高锰酸钾晶体放在烘箱中干燥,直至质量不再变化。
四、实验结果与讨论经过实验,我们成功制备了高锰酸钾。
通过观察实验现象和实验数据,我们可以得出以下结论:1. 温度对制备高锰酸钾的影响:在实验过程中,我们发现温度对高锰酸钾的结晶分离速度有一定的影响。
温度较高时,结晶分离速度较快,晶体形状较小而不规则;温度较低时,结晶分离速度较慢,晶体形状较大而规则。
这是因为温度的变化会影响反应速率和晶体生长速率。
2. 反应物比例对制备高锰酸钾的影响:在实验中,我们可以通过调整锰酸钾、过氧化氢和氢氧化钾的比例来控制反应的进行。
当锰酸钾和过氧化氢的比例过高时,反应会过度进行,生成过多的高锰酸钾,导致溶液呈现深紫色;当比例过低时,反应不完全,无法得到纯净的高锰酸钾。
因此,合适的反应物比例对制备高锰酸钾是至关重要的。
3. 搅拌对反应的影响:在实验中,我们发现搅拌对反应速率有一定的影响。
搅拌可以增加反应物之间的接触面积,加快反应速率。
在实验中,我们通过搅拌溶液,可以更好地混合反应物,使反应更加均匀。
实验报告:碱溶法制备高锰酸钾1. 背景高锰酸钾(KMnO4)是一种重要的无机化合物,在许多领域中有广泛的应用,如水处理、化学分析和有机合成等。
碱溶法是一种常用的制备高锰酸钾的方法,通过将氧化性较强的饱和碱溶液与锰盐溶液反应,可以得到高纯度的高锰酸钾。
本实验旨在通过碱溶法制备高锰酸钾,并研究制备过程中温度对产率的影响。
2. 实验分析2.1 材料和仪器实验所需材料和仪器如下:•纯净的锰(II)盐溶液•饱和的氢氧化钠溶液•精密天平•温度计•烧杯和玻璃棒•筛网2.2 实验步骤1.准备一定量的锰(II)盐溶液,并将其放置在一个适当大小的烧杯中。
2.在实验室通风橱中,将饱和的氢氧化钠溶液缓慢地添加到锰(II)盐溶液中,同时用玻璃棒搅拌。
3.持续搅拌溶液,直到观察到溶液变色为深紫色,并且没有固体残留。
4.将得到的高锰酸钾溶液过滤,以除去任何未反应的杂质。
5.将滤液转移到一个干净的容器中,并测量温度。
2.3 结果和数据分析在进行实验过程中,我们通过变化温度的方式进行6次实验,并记录了每次实验产生的高锰酸钾量和温度数据。
实验结果如下表所示:实验次数温度(℃) 高锰酸钾量(g)1 20 6.202 30 7.053 40 8.104 50 8.60实验次数温度(℃) 高锰酸钾量(g)5 60 9.206 70 10.05根据实验数据,我们可以观察到高锰酸钾的产量随温度的升高而增加。
这可以解释为在高温条件下,反应速率增加,导致更多的反应物转化为产物。
因此,可以得出结论温度对生成高锰酸钾的量具有正向影响。
此外,观察到在这个温度范围内高锰酸钾的产量呈现线性增加的趋势。
2.4 结果讨论基于我们的结果和数据分析,我们可以得出以下结论和讨论:1.温度对高锰酸钾的产量具有正向影响,更高的温度将导致更高的产率。
2.高锰酸钾的产量与温度之间存在线性关系,即每单位温度升高,高锰酸钾产量增加固定的数值。
3.碱溶法制备高锰酸钾是一种较为简单有效的方法,能够获得高纯度的产物。
初中高中物理高锰酸钾的炼制方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:高锰酸钾是一种重要的化工原料,在工业生产和实验室中都有广泛的应用。
高锰酸钾的炼制方法主要包括碳酸钾氧化法和电解法两种。
下面将详细介绍这两种方法的步骤和原理。
一、碳酸钾氧化法:碳酸钾氧化法是通过将碳酸钾和高锰酸反应制备得到高锰酸钾的方法。
其具体步骤如下:1. 准备原料:首先需要准备碳酸钾(K2CO3)和高锰酸(KMnO4)两种原料。
碳酸钾是一种碱性物质,而高锰酸则是一种氧化性强的化合物。
2. 反应制备:将碳酸钾慢慢溶解在水中,生成碳酸氢钠(NaHCO3)溶液。
然后将高锰酸加入碳酸氢钠溶液中,氧化反应会发生,生成高锰酸钾(KMnO4)和二氧化碳(CO2)。
反应方程式如下:2KMnO4 + 3Na2CO3 + H2O → 2K2CO3 + 2Mn(OH)2 +3CO23. 过滤和结晶:将反应混合物进行过滤,将生成的高锰酸钾晶体收集并干燥,即可得到纯净的高锰酸钾产品。
碳酸钾氧化法是一种简单且成本较低的高锰酸钾炼制方法,适用于小规模生产的实验室和中小型化工厂。
二、电解法:1. 制备电解槽:准备一个电解槽,将一定量的高锰酸和碱性溶液(如氢氧化钠溶液)加入电解槽中,作为电解液。
2. 进行电解:在电解槽中通过两个电极通电,会发生电解反应。
其中阳极会氧化高锰酸,生成高锰酸钾和氧气,而阴极则会还原产生氢氧化钠。
反应方程式如下:电解法是一种高效、快速且易于控制的高锰酸钾炼制方法,适用于大规模工业生产。
碳酸钾氧化法和电解法是两种常见的高锰酸钾炼制方法,选择合适的方法取决于具体的生产规模和要求。
希望以上介绍对大家有所帮助,谢谢阅读。
第二篇示例:高锰酸钾是一种重要的化学物质,在工业上有着广泛的应用。
它可以用于防腐、漂白、消毒等多种用途。
下面将详细介绍高锰酸钾的炼制方法。
高锰酸钾的炼制主要是通过高锰酸钾的重结晶得到纯度较高的产品。
以下是高锰酸钾的炼制详细步骤:1.原料准备:炼制高锰酸钾的原料主要包括氧化锰(MnO2)、碳酸钾(K2CO3)、硝酸、硫酸等。
碱溶法制备高锰酸钾实验报告一、实验目的本实验旨在通过碱溶法制备高锰酸钾,掌握化学反应原理和操作技能,了解高锰酸钾的性质及其应用。
二、实验原理碱溶法制备高锰酸钾的反应方程式为:2KMnO4 + 2KOH → 2K2MnO4 + H2O + O2↑该反应是一种氧化还原反应,其中高锰酸钾为氧化剂,氢氧化钾为还原剂。
在碱性环境下,高锰酸根离子(MnO4-)被还原成低价态的二价锰离子(Mn2+),同时放出氧气。
三、实验步骤1. 将20g的高锰酸钾粉末称入500mL锥形瓶中;2. 在通风橱中加入50mL去离子水搅拌均匀后加入瓶中;3. 加入适量的氢氧化钾固体,并用玻璃棒搅拌至溶解;4. 加入再生水至刻度线处并摇匀;5. 过滤得到清澈的溶液,装入干净的烧杯中;6. 将烧杯放入沸水中,加热至溶液沸腾,持续加热5分钟;7. 取出烧杯,冷却后将溶液倒入干净的容器中保存。
四、实验注意事项1. 操作时要穿戴防护眼镜和实验服;2. 碱溶法制备高锰酸钾的反应需要在通风橱中进行,避免吸入有害气体;3. 操作过程中要注意控制反应温度和反应时间,避免产生危险物质;4. 过滤时要使用滤纸或滤芯,并将滤液收集在干净的容器中。
五、实验结果及分析通过碱溶法制备高锰酸钾,成功得到了清澈透明的溶液。
在加热过程中,溶液逐渐变浓并发生颜色变化,由淡紫色转为深紫色。
这是由于高锰酸钾分子在加热过程中被还原成二价锰离子,并释放氧气。
高锰酸钾具有强氧化性,在医药、环保等领域有广泛应用。
六、实验总结本实验通过碱溶法制备高锰酸钾,掌握了化学反应原理和操作技能,加深了对高锰酸钾的性质及其应用的认识。
在实验过程中要注意安全操作,避免产生危险物质。
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。
高锰酸钾的制备——固体碱熔氧化法08化学34号郭雄群1.实验目的:学习碱熔法由二氧化锰制备锰甲酸,再有锰甲酸采取酸溶浸取法制取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。
2.实验原理: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。
如向含有锰酸钾的溶液中通CO2气体,可发生如下反应:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO33.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4.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物。
用铁棒尽量捣碎。
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。
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。
上海应用技术大学实验报告课程名称无机化学综合实验(水环境指标综合分析)实验项目高锰酸钾的制备-固体碱熔氧化法班级(课程序号)组别同组者实验日期指导教师成绩高锰酸钾的制备-固体碱熔氧化法一、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。
二、实验原理软锰矿(主要成分为MnO2)与碱混合并在空气中共熔,便可制得墨绿色的锰酸钾熔体:2MnO2+ 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O本实验是以KClO3作氧化剂,其反应式为:3MnO2 + 6KOH + KClO3 = 3K2MnO4 + KCl + 3H2O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- + 2H2O = MnO2 + 2MnO4- + 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CO2,然后滤去二氧化锰固体,溶液蒸发浓缩,就会析出锰酸钾晶体:3K2MnO4 + 2CO2 = 2KMnO4 + MnO2 + 2K2CO3启普发生器是用固体与液体试剂在常温条件(不用加热)下起反应制取气体的典型装置。
如氢气、二氧化碳、硫化氢等均可以用它来制取启普发生器。
但对于固体呈粉末状或固体与液体相遇后溶解或反应时产生高温者,如二氧化硫、二氧化氮等,都不适宜用此装置制取。
使用条件反应是固体和液体的反应;反应有气体产生;固体不能是粉末状;反应不能生成糊状物质阻碍反应继续进行。
注意事项1.使用前要检查装置气密性,排尽空气后再收集气体;2.使用启普发生器制备氢气,应远离火源;3.移动启普发生器时,要握住球形容器的蜂腰处,千万不可单手握住球形漏斗,以免底座脱落造成事故。
4、不能用于制乙炔。
因为:a.反应会产生糊状物Ca(OH)2,即氢氧化钙,堵住支管口;b.碳化钙(CaC2)与水反应较剧烈,难以控制反应速率;c.反应会放出大量热量,若操作不当,会炸裂启普发生器;5、向启普发生器中添加固体时,需用橡胶塞将球形漏斗口塞紧,然后取下容器上的橡胶塞加入固体。
固体碱熔法制备高锰酸钾思考题一、什么是固体碱熔法制备高锰酸钾?固体碱熔法制备高锰酸钾是一种将氧化锰和碳酸钾在高温下反应得到高锰酸钾的方法。
该方法的原理是利用碳酸钾在高温下熔化成为液体,然后加入氧化锰,经过反应生成高锰酸钾。
该方法具有简单、快速、易于操作等优点,因此被广泛应用于实验室和工业生产中。
二、固体碱熔法制备高锰酸钾的步骤是什么?1.准备原料:氧化锰和碳酸钾。
2.称取适量的碳酸钾放入炉中,加热至其完全熔化。
3.将氧化锰粉末逐步加入已经熔化的碳酸钾中,并不断搅拌,使其均匀混合。
4.继续加热反应混合物,并不断搅拌,直至反应结束。
5.冷却反应混合物,得到固态高锰酸钾。
三、固体碱熔法制备高锰酸钾的反应方程式是什么?2 MnO2 + 4 KOH + O2 → 2 K2MnO4 + 2 H2O四、固体碱熔法制备高锰酸钾的注意事项是什么?1.操作时要戴好防护手套、护目镜等个人防护用品。
2.加入氧化锰时要逐渐加入,并不断搅拌,以免出现剧烈反应。
3.加热时要控制温度,并不断搅拌,以保证反应均匀进行。
4.冷却后得到的固态高锰酸钾要保存在干燥的地方,避免受潮。
五、固体碱熔法制备高锰酸钾的优缺点是什么?优点:1.操作简单,易于掌握。
2.反应速度快,可在较短时间内得到高锰酸钾。
3.成本低廉,原料易于获取。
缺点:1.反应过程中需要控制温度和搅拌速度等多个因素,操作难度较大。
2.该方法产生的高锰酸钾质量不够稳定,容易受到氧化和污染。
3.反应过程中需要使用高温,存在一定的安全隐患。
六、固体碱熔法制备高锰酸钾的应用领域有哪些?1.用于制备高锰酸钾溶液,作为消毒剂、氧化剂等。
2.用于制备其他锰化合物,如二氧化锰等。
3.用于实验室中进行化学反应等。
4.用于工业生产中,如电池生产、染料生产等。