实验二十八高锰酸钾的制备
- 格式:ppt
- 大小:47.00 KB
- 文档页数:17
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。
一、实验目的本实验旨在通过加热高锰酸钾(KMnO4)制备氧气(O2),并利用排水法收集氧气。
通过本实验,我们希望了解高锰酸钾分解制氧的化学反应原理,掌握实验操作步骤,并学习氧气的收集和检验方法。
二、实验原理高锰酸钾在加热条件下分解,生成锰酸钾(K2MnO4)、二氧化锰(MnO2)和氧气。
化学反应方程式如下:\[ 2KMnO_4 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \]实验中,氧气通过导管导入集气瓶中,利用排水法收集。
氧气具有密度比空气大的物理性质,因此氧气会从导管中上升到集气瓶中,将瓶内的水排出,从而收集到氧气。
三、实验仪器与药品仪器:1. 试管:1个2. 酒精灯:1个3. 铁架台:1个4. 铁夹:1个5. 水槽:1个6. 玻璃导管:1根7. 胶塞:1个8. 集气瓶:1个9. 玻璃片:1块药品:1. 高锰酸钾:适量四、实验步骤1. 将适量的高锰酸钾放入试管中。
2. 在试管口塞一团棉花,以防止加热过程中固体物质进入导管。
3. 将试管用铁夹固定在铁架台上,使试管口略向下倾斜。
4. 将玻璃导管一端插入胶塞,另一端放入水槽中的集气瓶中,确保导管与集气瓶紧密接触。
5. 预先在集气瓶中装满水,并用玻璃片盖住瓶口。
6. 点燃酒精灯,用外焰加热试管底部,观察高锰酸钾分解反应的进行。
7. 当导管中连续均匀地产生气泡时,表明氧气开始生成。
此时,将集气瓶从水槽中取出,用玻璃片盖住瓶口,防止氧气逸出。
8. 继续加热一段时间,确保氧气收集充分。
9. 将集气瓶正放在实验台上,观察氧气是否能够将水排出,从而验证氧气的生成。
10. 实验结束后,熄灭酒精灯,整理实验器材。
五、实验现象与结论现象:1. 加热过程中,高锰酸钾固体逐渐减少,试管内出现气泡。
2. 气泡通过导管进入集气瓶,瓶内水逐渐被排出。
3. 集气瓶正放在实验台上,氧气能够将水排出,表明氧气已收集充分。
结论:1. 高锰酸钾在加热条件下可以分解生成氧气。
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。
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 。
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__________________________________ _。
实验室制高锰酸钾的原理制备高锰酸钾的实验室方法通常采用两种主要工艺,即煮沸法和电解法。
下面将详细介绍这两种方法的原理。
1. 煮沸法煮沸法是一种通过氧化锰酸钾溶液的方法制备高锰酸钾。
其原理是将锰酸钾与稀硝酸或氯化钙煮沸,通过氧化作用将锰酸钾氧化成高锰酸钾,并生成氧气和水。
具体原理如下:步骤一:将锰酸钾与稀硝酸或氯化钙溶液混合,然后加热至沸腾。
2KMnO4 + 3H2SO4 →K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + 5O2↑步骤二:在煮沸的过程中,锰酸钾会逐渐氧化成高锰酸钾。
2MnSO4 + 5O2 →2KMnO4 + 4H2O步骤三:待溶液中锰酸钾完全转化成高锰酸钾后,将溶液过滤除去残留的沉淀物。
步骤四:最后,将过滤后的溶液进行蒸发浓缩,使其结晶得到高锰酸钾。
2. 电解法电解法是通过电解饱和溶液制备高锰酸钾的方法。
其原理是将锰酸钾溶液通过电解分解,使得阳极的锰离子被氧化成高锰酸钾结晶。
具体原理如下:步骤一:将锰酸钾溶液放入电解槽中,安放两个电极(阳极和阴极),阳极由铂制成。
步骤二:通电后,阳极吸收溶液中的电子,并将锰离子氧化成高锰酸钾结晶。
MnO4- + e- →MnO4^2-MnO4^2- + 2H2O →MnO2↓+ 4OH-步骤三:高锰酸钾以固体形式沉淀在阳极上,而阴极则反应生成氢气。
2H2O + 2e- →H2↑+ 2OH-步骤四:将阳极上的高锰酸钾结晶收集,然后进行烘干即可得到制备好的高锰酸钾。
总结:通过煮沸法和电解法两种实验室制备高锰酸钾的方法,可以得到纯度较高的高锰酸钾晶体。
在实际应用中,高锰酸钾广泛应用于化学、医药、冶金等领域,如用作消毒剂、氧化剂、催化剂等。
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。
一、实验目的1. 了解高锰酸钾的化学性质和用途。
2. 掌握高锰酸钾的制备方法。
3. 通过实验验证高锰酸钾在氧化还原反应中的作用。
二、实验原理高锰酸钾(KMnO4)是一种强氧化剂,在酸性、中性或碱性溶液中都能发生氧化还原反应。
高锰酸钾在酸性溶液中,MnO4-被还原为Mn2+,溶液由紫色变为无色;在碱性溶液中,MnO4-被还原为MnO2,溶液由紫色变为棕色。
高锰酸钾的氧化还原反应如下:酸性溶液:MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O中性或碱性溶液:MnO4- + 2H2O + 3e- → MnO2 + 4OH-三、实验器材与试剂1. 器材:试管、烧杯、玻璃棒、滴定管、量筒、酒精灯、石棉网、铁架台、滤纸等。
2. 试剂:高锰酸钾(KMnO4)、硫酸(H2SO4)、氢氧化钠(NaOH)、草酸(C2H2O4)、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 高锰酸钾的制备(1)将高锰酸钾晶体放入烧杯中,加入少量蒸馏水溶解。
(2)将溶液加热至沸,不断搅拌,直至晶体全部溶解。
(3)待溶液冷却后,用滤纸过滤,得到高锰酸钾溶液。
2. 验证高锰酸钾在酸性溶液中的氧化还原反应(1)取一支试管,加入少量高锰酸钾溶液。
(2)逐滴加入硫酸,观察溶液颜色变化。
(3)记录溶液由紫色变为无色的时间。
3. 验证高锰酸钾在中性或碱性溶液中的氧化还原反应(1)取一支试管,加入少量高锰酸钾溶液。
(2)逐滴加入氢氧化钠溶液,观察溶液颜色变化。
(3)记录溶液由紫色变为棕色的时间。
4. 高锰酸钾与草酸反应(1)取一支试管,加入少量高锰酸钾溶液。
(2)逐滴加入草酸溶液,观察溶液颜色变化。
(3)记录溶液由紫色变为无色的时间。
五、实验结果与分析1. 高锰酸钾的制备实验成功制备了高锰酸钾溶液,溶液呈紫色。
2. 验证高锰酸钾在酸性溶液中的氧化还原反应在酸性溶液中,高锰酸钾被还原为Mn2+,溶液由紫色变为无色。
实验结果显示,溶液颜色变化时间为30秒。
3. 验证高锰酸钾在中性或碱性溶液中的氧化还原反应在中性或碱性溶液中,高锰酸钾被还原为MnO2,溶液由紫色变为棕色。
一、高锰酸钾的组成名称中文名称:高锰酸钾别名:灰锰氧,过锰酸钾化学式KMnO4相对分子质量158.03CAS号:7722-64-7二、高锰酸钾的结构首先……无机物有结构式么……就算有的话……一个钾离子、一个高锰三、高锰酸钾的制备碱共熔时,可被氧化成为锰酸钾:3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O熔块由水浸取后,随着溶液碱性降低,水溶液中的MnO42-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,MnO42-易发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2。
如向含有锰酸钾的溶液中通入CO2,即可发生如下反应:3K2MnO4+CO2=2KMnO4+MnO2↓+K2CO3经减压过滤除去MnO2后,将溶液浓缩即可析出暗紫色的针状高锰酸钾晶体。
三、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。
2.固体的溶解、过滤和结晶。
2MnO2 + 4KOH + O ₂==2K2MnO4 + 2H2O2K2MnO4+ Cl2==2KMnO4+ 2KCl 也可以用MnSO4在酸性环境中和二氧化铅(PbO2)或铋酸钠(NaBiO3)等强氧化剂反应产生。
此反应,也用于检验二价锰离子的存在,因为高锰酸钾的颜色明显。
四、高锰酸钾的催化原理4.1 KMnO 4在不同介质中的氧化性KMnO 4在中性和碱性介质中进行氧化时,锰元素由正七价降为正四价而生成二氧化锰,MnO 2不溶解而沉淀出来:+H 2O++Mn +7+3e Mn +42KMnO 42MnO 22KOH 3[O] (1) KMnO 4在酸性质中进行氧化时,锰元素由正七价降为正二价:Mn +2+Mn +7+5e 2KMnO 43H 2SO 42MnSO 4KSO 43H 2O 5[O]+++ (2)虽然反应(2)比反应(1)多放出两个氧原子,但这并不表示高锰酸根在酸性溶液中的养化性能比在碱性溶液中的氧化性能强,实际上有些反应在碱性溶液中的氧化性能反而比较强,反应速度也比较快。