Tải bản đầy đủ

BAO CAO THI NGHIM

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM- BÀI 3: ĐIỀU CHẾ KMNO4
Ngày thí nghiệm:24/11/2014

L ớp:02DHHH2

Nhóm 3:

TN
1

2
A

Huỳnh Thị Yến Nhi

2004110465

Đoàn Thị Mỹ Quyên

2004110241


Dương Thị Sương

2004110228

Quan sát hiện tượng
Cho 10g KOH vào chén niken rồi
trộn với 8g KClO3. Cho từ từ đến
hết 5g MnO2. Nung hỗn hợp ở
600oC khoảng 20 phút. Lấy ra để
nguội thấy sản phẩm có màu xanh
lục.
Hòa tan sản phẩm bằng 60mL
nước cất rồi cho vào becher 250
mL ta thấy dung dịch có có màu
xanh.
Cho HCl 2N vào trung hòa đến khi
dung dịch có màu tím hẳn.
Để yên dung dịch 15 phút rồi lọc
lấy dung dịch qua phễu thủy tinh
xốp.
- ống 1: thêm vào khoảng 0,5mL
H2SO4 1:1
- ống 2: thêm vào khoảng 0,5mL
H2O
- ống 3: thêm 0,5mL NaOH 20%
Nhỏ từ từ dung dịch Na2SO3 vào 3
ống nghiệm.
-ống 4:thêm vào 2mL H2SO4 đậm
đặc

Viết phương trình phản ứng và giải thích
từng giai đoạn
KClO3 + 3MnO2 + 6KOH 3K2MnO4 + KCl +
3H2O
Màu xanh lục là màu của K2MnO4
3K2MnO4 + H2O 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH (1)
HCl + KOH KCl + H2O
Khi cho HCl vào sẽ làm cân bằng phản ứng
(1) dịch chuyển theo chiều tạo ra KMnO4.

-ống 1: mất màu
5Na2SO3+ 8KMnO4+7H2SO4 →5Na2SO4
+4K2SO4+8MnSO4+7H2O
-ống 2: tủa đen MnO2
8KMnO4+ H2O+3Na2SO3→3K2SO4 +2KOH
+8 MnO2+3 Na2SO4
-ống 3: màu xanh đen,ion MnO42- và MnO2
2KMnO4+ 2NaOH+ 2Na2SO3→2Na2MnO4
+Na2S4O6+2KOH+3Na2SO4+8MnO2
- ống 4: cho H2SO4(đặc) sau đó đốt trên
ngọn lửa đèn cồn,bốc cháy
3C2H5OH+2 KMnO4+2H2SO4(đặc)→5H2O
+3CH3COOH+MnSO4+K2SO4
KMnO4 sau khi tiếp xúc với H2SO4 đặc,
KMnO4 tác dụng ngay thành axit pemangic
Axit pemangic sinh ra này ngay lập tức bị
H2SO4 đặc hút nước thành anhidrit
pemangic


-ống 5:thêm vào 2mL NaOH 50%
Đun ống 4 và 5 trên ngọn lửa đèn
cồn.
B

Lấy vài tinh thể KMnO4 vào chén
sứ rồi đun trên bếp điện.Sau khi
tinh thể chuyển màu,dùng đũa
thủy tinh lấy 1 ít tinh thể cho vào
1 becher nước.

(Mn2O7) .Đây là chất oxy hóa rất mạnh,
rượu và ete sẽ bốc cháy ngay khi gặp nó.Do
lượng
Mn2O7 sinh ra tác dụng với đèn cồn nên sẽ
bốc cháy cực mạnh
-ống 5: cho NaOH 50% vào,có màu xanh lục
Của MnO42C2H5OH+ 4KMnO4 +4NaOH →CH3COOH
+ 3H2O + 2K2MnO4+ 2Na2MnO4
Đun KMnO4 có màu xanh đen của K2MnO4
2KMnO4→ K2MnO4 + MnO2 + O2
Cho vào nước thì màu tím của KMnO4
2 K2MnO4+ H2O → 2KMnO4+ MnO2+ 4KOH

TRẢ LỜI CÂU HỎI:
Câu 1: Giải thích các giai đoạn tiến hành điều chế KMnO4.
- Lúc đầu đun nóng KOH, KClO3 đến khi hỗn hợp chảy lỏng hoàn toàn, tạo
thành hỗn hợp lỏng màu trắng đục . Không có phản ứng xảy ra,đun nóng 2 chất
này trước giúp hỗn hợp được đồng nhất.
- Cho từ từ MnO2 vào hỗn hợp, hỗn hợp có màu đen đó là màu của MnO2.
Phải trộn đều MnO2 với hỗn hợp để tránh tình trạng hỗn hợp đã rắn (do hỗn
hợp sẽ đặc rất nhanh sau khoảng 3 phút) mà vẫn còn một lượng MnO 2 không
tiếp xúc với KOH. Trộn thật hỗn hợp để MnO2 tiếp xúc pha tốt hơn,thuận lợi cho
phản ứng. Trước khi hỗn hợp rắn sủi bọt mạnh do nhiệt độ nóng chảy cao.
- Đun nóng hỗn hợp gồm KOH, KClO3, MnO2 ở 600oC để KOH nóng chảy tạo
sự tiếp xúc pha tốt, thuận lợi cho phản ứng để oxy hóa MnO 2 bằng KClO3 trong
môi trường KOH nóng chảy tạo K2MnO4 (do Mn bền trong môi trường OH-). Lấy
ra để nguội thấy sản phẩm có màu xanh lục.
KClO3 + 3MnO2 + 6KOH 3K2MnO4 + KCl + 3H2O
- Hòa tan sản phẩm vào nước ta thấy dung dịch có màu xanh đen. Nhỏ từ từ
HCl đậm đặc vào becher chứa hỗn hợp vừa điều chế trên và khuấy đều làm
trong tủ hút.
3K2MnO4 + H2O 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH (1)
- HCl vào để trung hoà KOH tạo môi trường cho K2MnO4 thủy phân thành
KMnO4, HCl đậm đặc sẽ trung hòa lượng KOH tạo thành ở (1) làm cân bằng
chuyển dịch theo chiều thuận.Tiếp tục nhỏ từ từ HCl loãng vào và khuấy, dùng
axit để nhận biết điểm tương đương dễ dàng,nhỏ đến pH=7.Không cho HCl dư
vì nó sẽ phản ứng với sản phẩm,làm mất mát sản phẩm, và sinh khí clo độc.
KMnO4+HCl→KCl+MnCl2+Cl2+H2O
- Chấm thử trên giấy pH cho đến khi dung dịch có màu tím hẳn pH=7 để
đảm bảo K2MnO4 chuyển hoàn toàn thành KMnO4.
- Lọc bỏ rắn dư chưa phản ứng để thu dung dịch KMnO4.Để yên 15 phút
cho cặn MnO2 lắng xuống đáy.Dùng phễu thủy tinh xốp lọc,giữa lại cặn tránh
MnO2 làm ghẹt phễu. Lọc bỏ MnO2 còn lại.


- Cho nước vào đun nhẹ dung dịch KMnO4 đến khi có váng tính sau đó lọc
tiếp Không đun quá sôi vì KMnO4 bị phân hủy.Từ đó tính được hiệu suất của quá
trình.
Câu 2: KClO3 và KOH giữ vai trò gì trong phản ứng?
- KClO3 đóng vai trò là chất oxy hóa.
- KOH đóng vai trò là môi trường và là xúc tác của phản ứng:
KClO3 + 3MnO2 + 6KOH 3K2MnO4 + KCl + 3H2O
3K2MnO4 + H2O 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
Từ hai phản ứng trên ta thấy số phân tử KOH được hoàn trả lại nhỏ hơn số
phân tử phản ứng. Vì vậy KOH là tác chất phản ứng.
Câu 3: Tính oxy hóa của KMnO4 phụ thuộc vào môi trường như thế nào?
Cho các ví dụ minh họa.
Tính oxy hóa của KMnO4 phụ thuộc vào nhiều môi trường:
- Trong môi trường acid: Mn2+ bền.
Mn + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O
Ví dụ: 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O.
- Trong môi trường trung tính: Mn4+ bền chủ yếu là MnO2.
Mn + 2H2O + 3e MnO2 + 4OHVí dụ: 2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH
Trong môi trường bazo: Mn6+ bền.
Mn + 1e Mn
Ví dụ: 2KMnO4 + 3K2SO3 + KOH 2K2MnO4 + 2K2SO4 + H2O
-

Câu 4: Khi lọc dung dịch KMnO4 lại phải dùng phễu thủy tinh xốp không
dùng phễu lọc thường vì:
- KMnO4 có tính oxi hóa mạnh,nên lọc bằng phễu lọc thủy tinh .Nếu dùng
giấy lọc thường thì sẽ bị rách, do KMnO4 sẽ phản ứng với cellulose của giấy lọc.
- Phễu thủy tinh thường có ống dài hoặc ngắn sử dụng để rót chất lỏng và
lọc ở áp suất thường.
- Để lọc dưới áp suất thấp người ta dùng phễu thủy tinh xốp.
* Tính hiệu suất:

Dựa vào phản ứng (1) ta tính theo số mol MnO2
KClO3 + 3MnO2 + 6 KOH → 3K2MnO4 + KCl + 3H2O (1)
3K2MnO4 + H2O 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH (2)
HCl + KOH KCl + H2O
Khi cho HCl vào sẽ làm cân bằng phản ứng (2) dịch chuyển theo chi ều tạo ra
KMnO4.


Do trung hòa không hoàn toàn KOH nên sản phẩm không tạo thành KMnO4 mà là
K2MnO4 , vì vậy tính hiệu suất theo K2MnO4
Khối lượng K2MnO4 tính theo lý thuyết là:
Khối lượng K2MnO4 thực tế là:
Hiệu suất :



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×