高锰酸钾的制备
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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。
第1篇一、实验目的1. 学习高锰酸钾的制备方法。
2. 掌握高锰酸钾的性质及其检测方法。
3. 培养实验操作技能和观察分析能力。
二、实验原理高锰酸钾(KMnO4)是一种强氧化剂,具有紫色晶体外观。
在实验室中,高锰酸钾通常通过氧化法或还原法制备。
本实验采用氧化法,以KMnO4为原料,通过氧化还原反应制备高锰酸钾。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、蒸发皿、酒精灯、烘箱、电子天平、试管、滴管等。
2. 试剂:KMnO4固体、硫酸、氢氧化钠、盐酸、淀粉溶液、碘化钾溶液、硫酸铜溶液等。
四、实验步骤1. 称量:准确称取一定量的KMnO4固体。
2. 溶解:将KMnO4固体溶解于适量的水中,搅拌至完全溶解。
3. 氧化:将溶解后的KMnO4溶液加入硫酸中,滴加氢氧化钠溶液,调节pH值为7-8,观察溶液颜色变化。
4. 过滤:将氧化后的溶液过滤,收集滤液。
5. 蒸发:将滤液倒入蒸发皿中,加热蒸发至浓缩。
6. 结晶:将浓缩后的溶液冷却至室温,观察晶体析出。
7. 干燥:将晶体用滤纸过滤,然后在烘箱中干燥至恒重。
五、实验结果与分析1. 制备过程:在氧化过程中,KMnO4溶液颜色由紫色逐渐变为棕色,说明氧化反应已发生。
2. 结晶过程:冷却后的溶液中出现紫色晶体,经干燥后得到高锰酸钾晶体。
3. 性质研究:- 氧化性:高锰酸钾具有强氧化性,能够氧化多种还原剂,如碘化钾、硫酸铜等。
- 还原性:高锰酸钾在酸性条件下,能够被还原为无色的Mn2+离子。
- 颜色变化:高锰酸钾溶液在酸性条件下呈紫色,在碱性条件下呈棕色。
六、实验讨论1. 实验过程中,KMnO4的氧化性较强,操作时需注意安全,避免与皮肤、衣物等接触。
2. 在氧化过程中,控制pH值对实验结果有重要影响,需精确调节。
3. 实验过程中,结晶过程对高锰酸钾的纯度有较大影响,需注意控制条件。
七、结论通过本实验,我们成功制备了高锰酸钾,并研究了其性质。
实验结果表明,高锰酸钾具有强氧化性、还原性和明显的颜色变化,为后续实验提供了基础。
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。
高锰酸钾的制备流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 原料准备。
二氧化锰矿石。
氢氧化钾。
空气/氧气。
化学式高锰酸钾
高锰酸钾是一种常见的无机化合物,化学式为KMnO4。
它是一种紫色的晶体,可溶于水,具有氧化性和强烈的还原性。
高锰酸钾在许多领域都有广泛的应用,例如医药、农业、环境保护等。
高锰酸钾的制备方法有多种,最常用的方法是通过氧气氧化锰酸钾制得。
首先将锰酸钾粉末在空气中加热至1000℃以上,使其分解成氧化锰和氧气。
然后将氧化锰与氢氧化钾混合,加入适量的水,搅拌均匀,即可得到高锰酸钾。
制备过程中需要注意保持反应的温度和酸碱度,以确保高锰酸钾的纯度和稳定性。
高锰酸钾有着广泛的应用。
在医药领域,高锰酸钾常用于治疗皮肤感染、口腔炎症等疾病。
在农业领域,高锰酸钾可用作杀菌剂和肥料。
在环境保护领域,高锰酸钾可用于净化水体和空气,去除有害物质和异味。
高锰酸钾的氧化性和还原性使其在化学实验室中得到广泛应用。
它可以用于氧化有机物、检测还原剂、制备其他化合物等。
同时,高锰酸钾也是一种常见的指示剂,它可以根据溶液的颜色变化反映出溶液的酸碱度、还原性等性质。
高锰酸钾的安全性需要引起重视。
由于其强氧化性和还原性,高锰酸钾对皮肤和眼睛有刺激作用,可能引起化学灼伤。
同时,高锰酸钾也是一种易燃物质,需要妥善存放和处理。
总的来说,高锰酸钾是一种重要的无机化合物,具有广泛的应用价值。
在使用过程中需要注意其化学性质和安全性,以确保其正确使
用和妥善处理。
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。
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一、实验目的1. 熟悉高锰酸钾的制备方法。
2. 掌握高锰酸钾的物理性质和化学性质。
3. 了解高锰酸钾在工业、农业和医药领域的应用。
二、实验原理高锰酸钾(KMnO4)是一种强氧化剂,具有紫黑色晶体,溶于水,呈紫色。
高锰酸钾的制备方法有氧化法、电解法等。
本实验采用氧化法,以氯酸钾(KClO3)为原料,硫酸(H2SO4)为催化剂,在加热条件下反应制备高锰酸钾。
反应方程式如下:2KClO3 + 3H2SO4 → 2KMnO4 + 3Cl2↑ + 3H2O三、实验仪器与试剂1. 仪器:烧杯、玻璃棒、酒精灯、铁架台、试管、滴定管、量筒、蒸发皿、蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、磁力搅拌器等。
2. 试剂:氯酸钾、硫酸、硫酸亚铁、硫酸铁、盐酸、氢氧化钠、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 准备实验器材,检查仪器是否完好。
2. 称取2.0g氯酸钾,放入烧杯中。
3. 向烧杯中加入10mL硫酸,搅拌均匀。
4. 将烧杯放在铁架台上,用酒精灯加热,观察反应现象。
5. 当溶液变为紫红色时,停止加热,用玻璃棒搅拌。
6. 将溶液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热蒸发,直至浓缩至饱和。
7. 待溶液冷却后,用玻璃棒搅拌,观察晶体生成。
8. 将晶体过滤、洗涤、干燥,得到高锰酸钾固体。
五、实验结果与分析1. 实验现象:在加热过程中,溶液逐渐变为紫红色,有氯气逸出。
冷却后,溶液中析出紫黑色晶体。
2. 结果分析:(1)高锰酸钾的制备:通过氧化法,氯酸钾在硫酸催化下分解生成高锰酸钾,实验结果符合反应方程式。
(2)高锰酸钾的物理性质:高锰酸钾为紫黑色晶体,溶于水,呈紫色。
实验结果与文献报道一致。
(3)高锰酸钾的化学性质:高锰酸钾具有强氧化性,可与硫酸亚铁、硫酸铁等发生氧化还原反应。
实验结果符合化学性质。
六、实验讨论1. 实验过程中,加热速度不宜过快,以免溶液沸腾。
2. 氯气对人体有害,实验过程中应做好防护措施。
3. 高锰酸钾在制备过程中,可能存在杂质,需进行纯化处理。