BAO CAO THI NGHIM

BÁO CÁO THÍ NGHI M- BÀI 3: ĐI U CH KMNO Ệ Ề Ế 4

Ngày thí nghi m:24/11/2014 L p:02DHHH2 ệ ớ

Nhóm 3:

Huỳnh Th Y n Nhiị ế 2004110465

Đoàn Th Mỹ Quyênị 2004110241

Dương Th Sị ương 2004110228

TN Quan sát hi n tệ ượng Vi t phế ương trình ph n ng và gi i thích ả ứ ả

t ng giai đo nừ ạ

1 Cho 10g KOH vào chén niken r i ồ

tr n v i 8g KClOộ ớ 3 Cho t t đ n ừ ừ ế

h t 5g MnOế 2 Nung h n h p ỗ ợ ở

600oC kho ng 20 phút L y ra đ ả ấ ể

ngu i th y s n ph m có màu xanhộ ấ ả ẩ

l c.ụ

Hòa tan s n ph m b ng 60mL ả ẩ ằ

nướ ấ ồc c t r i cho vào becher 250

mL ta th y dung d ch có có màu ấ ị

xanh

Cho HCl 2N vào trung hòa đ n khi ế

dung d ch có màu tím h n.ị ẳ

Đ yên dung d ch 15 phút r i l c ể ị ồ ọ

l y dung d ch qua ph u th y tinh ấ ị ễ ủ

x p.ố

KClO3 + 3MnO2 + 6KOH 3K2MnO4 + KCl + 3H2O

Màu xanh l c là màu c a Kụ ủ 2MnO4 3K2MnO4 + H2O 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH (1) HCl + KOH KCl + H2O

Khi cho HCl vào sẽ làm cân b ng ph n ng ằ ả ứ (1) d ch chuy n theo chi u t o ra KMnOị ể ề ạ 4

2

A - ng 1: thêm vào kho ng 0,5mL Hố2SO4 1:1 ả

- ng 2: thêm vào kho ng 0,5mL ố ả

H2O

- ng 3: thêm 0,5mL NaOH 20%ố

Nh t t dung d ch Naỏ ừ ừ ị 2SO3 vào 3

ng nghi m

- ng 4:thêm vào 2mL Hố 2SO4 đ m ậ

đ c ặ

- ng 1: m t màuố ấ 5Na2SO3+ 8KMnO4+7H2SO4 →5Na2SO4 +4K2SO4+8MnSO4+7H2O

- ng 2: t a đen MnOố ủ 2 8KMnO4+ H2O+3Na2SO3→3K2SO4 +2KOH +8 MnO2+3 Na2SO4

- ng 3: màu xanh đen,ion MnOố 42- và MnO2 2KMnO4+ 2NaOH+ 2Na2SO3→2Na2MnO4 +Na2S4O6+2KOH+3Na2SO4+8MnO2

- ng 4: cho Hố 2SO4(đ c) sau đó đ t trên ặ ố

ng n l a đèn c n,b c cháyọ ử ồ ố 3C2H5OH+2 KMnO4+2H2SO4(đ c)→5Hặ 2O +3CH3COOH+MnSO4+K2SO4

KMnO4 sau khi ti p xúc v i Hế ớ 2SO4 đ c, ặ KMnO4 tác d ng ngay thành axit pemangicụ Axit pemangic sinh ra này ngay l p t c b ậ ứ ị

H2SO4 đ c hút nặ ước thành anhidrit pemangic

- ng 5:thêm vào 2mL NaOH 50%ố

Đun ng 4 và 5 trên ng n l a đèn ố ọ ử

c n.ồ

L y vài tinh th KMnOấ ể 4 vào chén

s r i đun trên b p đi n.Sau khi ứ ồ ế ệ

tinh th chuy n màu,dùng đũa ể ể

th y tinh l y 1 ít tinh th cho vào ủ ấ ể

1 becher nước

(Mn2O7) Đây là ch t oxy hóa r t m nh, ấ ấ ạ

rượu và ete sẽ b c cháy ngay khi g p nó.Do ố ặ

lượng

Mn2O7 sinh ra tác d ng v i đèn c n nên sẽ ụ ớ ồ

b c cháy c c m nhố ự ạ

- ng 5: cho NaOH 50% vào,có màu xanh l cố ụ

C a MnOủ 4

2-C2H5OH+ 4KMnO4 +4NaOH →CH3COOH + 3H2O + 2K2MnO4+ 2Na2MnO4

Đun KMnO4 có màu xanh đen c a Kủ 2MnO4 2KMnO4→ K2MnO4 + MnO2 + O2

Cho vào nước thì màu tím c a KMnOủ 4

2 K2MnO4+ H2O → 2KMnO4+ MnO2+ 4KOH

TR L I CÂU H I: Ả Ờ Ỏ

Câu 1: Gi i thích các giai đo n ti n hành đi u ch KMnO ả ạ ế ề ế 4

- Lúc đ u đun nóng KOH, KClOầ 3 đ n khi h n h p ch y l ng hoàn toàn, t o ế ỗ ợ ả ỏ ạ

thành h n h p l ng màu tr ng đ c Không có ph n ng x y ra,đun nóng 2 ch t ỗ ợ ỏ ắ ụ ả ứ ả ấ này trước giúp h n h p đỗ ợ ược đ ng nh t ồ ấ

- Cho t t MnOừ ừ 2 vào h n h p, h n h p có màu đen đó là màu c a MnOỗ ợ ỗ ợ ủ 2

Ph i tr n đ u MnOả ộ ề 2 v i h n h p đ tránh tình tr ng h n h p đã r n (do h n ớ ỗ ợ ể ạ ỗ ợ ắ ỗ

h p sẽ đ c r t nhanh sau kho ng 3 phút) mà v n còn m t lợ ặ ấ ả ẫ ộ ượng MnO2 không

ti p xúc v i KOH Tr n th t h n h p đ MnOế ớ ộ ậ ỗ ợ ể 2 ti p xúc pha t t h n,thu n l i choế ố ơ ậ ợ

ph n ng Trả ứ ước khi h n h p r n s i b t m nh do nhi t đ nóng ch y cao ỗ ợ ắ ủ ọ ạ ệ ộ ả

- Đun nóng h n h p g m KOH, KClOỗ ợ ồ 3, MnO2 600ở oC đ KOH nóng ch y t o ể ả ạ

s ti p xúc pha t t, thu n l i cho ph n ng đ oxy hóa MnOự ế ố ậ ợ ả ứ ể 2 b ng KClOằ 3 trong

môi trường KOH nóng ch y t o Kả ạ 2MnO4 (do Mn b n trong môi trề ường OH-) L y ấ

ra đ ngu i th y s n ph m có màu xanh l c.ể ộ ấ ả ẩ ụ

KClO3 + 3MnO2 + 6KOH 3K2MnO4 + KCl + 3H2O

- Hòa tan s n ph m vào nả ẩ ước ta th y dung d ch có màu xanh đen.ấ ị Nh t tỏ ừ ừ HCl đ m đ c vào becher ch a h n h p v a đi u ch trên và khu y đ u làm ậ ặ ứ ỗ ợ ừ ề ế ấ ề

trong t hútủ

3K2MnO4 + H2O 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH (1)

- HCl vào đ trung hoà KOH t o môi trể ạ ường cho K2MnO4 th y phân thành ủ

KMnO4, HCl đ m đ c sẽ trung hòa lậ ặ ượng KOH t o thành (1) làm cân b ng ạ ở ằ

chuy n d ch theo chi u thu n.Ti p t c nh t t HCl loãng vào và khu y, dùng ể ị ề ậ ế ụ ỏ ừ ừ ấ

axit đ nh n bi t đi m tể ậ ế ể ương đương d dàng,nh đ n pH=7.Không cho HCl d ễ ỏ ế ư

vì nó sẽ ph n ng v i s n ph m,làm m t mát s n ph m, và sinh khí clo đ c.ả ứ ớ ả ẩ ấ ả ẩ ộ

KMnO4+HCl→KCl+MnCl2+Cl2+H2O

-Ch m th trên gi y pH cho đ n khi dung d ch có màu tím h n pH=7 đ ấ ử ấ ế ị ẳ ể

đ m b o Kả ả 2MnO4 chuy n hoàn toàn thành KMnOể 4

-L c b r n d ch a ph n ng đ thu dung d ch KMnOọ ỏ ắ ư ư ả ứ ể ị 4.Đ yên 15 phút ể

cho c n MnOặ 2 l ng xu ng đáy.Dùng ph u th y tinh x p l c,gi a l i c n tránh ắ ố ễ ủ ố ọ ữ ạ ặ

MnO2 làm gh t ph u L c b MnOẹ ễ ọ ỏ 2 còn l i.ạ

-Cho nước vào đun nh dung d ch KMnOẹ ị 4 đ n khi có váng tính sau đó l c ế ọ

ti p Không đun quá sôi vì KMnOế 4 b phân h y.T đó tính đị ủ ừ ược hi u su t c a quáệ ấ ủ trình

Câu 2: KClO 3 và KOH gi vai trò gì trong ph n ng? ữ ả ứ

-KClO3 đóng vai trò là ch t oxy hóa.ấ

-KOH đóng vai trò là môi trường và là xúc tác c a ph n ng:ủ ả ứ

KClO3 + 3MnO2 + 6KOH 3K2MnO4 + KCl + 3H2O 3K2MnO4 + H2O 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH

T hai ph n ng trên ta th y s phân t KOH đừ ả ứ ấ ố ử ược hoàn tr l i nh h n sả ạ ỏ ơ ố phân t ph n ng Vì v y KOH là tác ch t ph n ng.ử ả ứ ậ ấ ả ứ

Câu 3: Tính oxy hóa c a KMnO ủ 4 ph thu c vào môi tr ụ ộ ườ ng nh th nào? ư ế Cho các ví d minh h a ụ ọ

Tính oxy hóa c a KMnOủ 4 ph thu c vào nhi u môi trụ ộ ề ường:

- Trong môi trường acid: Mn2+ b n.ề

Mn + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O

Ví d : 2KMnOụ 4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

- Trong môi trường trung tính: Mn4+ b n ch y u là MnOề ủ ế 2

Mn + 2H2O + 3e MnO2 + 4OH

-Ví d : 2KMnOụ 4 + 3Na2SO3 + H2O 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH

- Trong môi trường bazo: Mn6+ b n.ề

Mn + 1e Mn

Ví d : 2KMnOụ 4 + 3K2SO3 + KOH 2K2MnO4 + 2K2SO4 + H2O

Câu 4: Khi l c dung d ch KMnO ọ ị 4 l i ph i dùng ph u th y tinh x p không ạ ả ễ ủ ố dùng ph u l c th ễ ọ ườ ng vì:

- KMnO4 có tính oxi hóa m nh,nên l c b ng ph u l c th y tinh N u dùng ạ ọ ằ ễ ọ ủ ế

gi y l c thấ ọ ường thì sẽ b rách, do KMnOị 4 sẽ ph n ng v i cellulose c a gi y l c ả ứ ớ ủ ấ ọ

- Ph u th y tinh thễ ủ ường có ng dài ho c ng n s d ng đ rót ch t l ng và ố ặ ắ ử ụ ể ấ ỏ

l c áp su t thọ ở ấ ường

- Đ l c dể ọ ưới áp su t th p ngấ ấ ười ta dùng ph u th y tinh x p ễ ủ ố

* Tính hi u su t: ệ ấ

D a vào ph n ng (1) ta tính theo s mol MnOự ả ứ ố 2

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 b ng ph n ng (2) d ch chuy n theo chi u t o ra ằ ả ứ ị ể ề ạ KMnO4

Do trung hòa không hoàn toàn KOH nên s n ph m không t o thành KMnOả ẩ ạ 4 mà là

K2MnO4 , vì v y tính hi u su t theo Kậ ệ ấ 2MnO4

Kh i lố ượng K2MnO4 tính theo lý thuy t là:ế

Kh i lố ượng K2MnO4 th c t là: ự ế

Hi u su t :ệ ấ