BÁO CÁO THÍ NGHI M- BÀI 3: ĐI U CH KMNO ỆM- BÀI 3: ĐIỀU CHẾ KMNO ỀU CHẾ KMNO Ế KMNO 4TN Quan sát hi n tện tượng ượngng Vi t phết phương trình phản ứng và giải thích ương trình phản ứng v
Trang 1BÁO CÁO THÍ NGHI M- BÀI 3: ĐI U CH KMNO ỆM- BÀI 3: ĐIỀU CHẾ KMNO ỀU CHẾ KMNO Ế KMNO 4
TN Quan sát hi n tện tượng ượngng Vi t phết phương trình phản ứng và giải thích ương trình phản ứng và giải thích ng trình ph n ng và gi i thích ản ứng và giải thích ứng và giải thích ản ứng và giải thích
t ng giai đo nừng giai đoạn ạn
1 Cho 10g KOH vào chén niken r i ồi
tr n v i 8g KClOộn với 8g KClO ới 8g KClO 3 Cho t t đ n ừng giai đoạn ừng giai đoạn ết phương trình phản ứng và giải thích
h t 5g MnOết phương trình phản ứng và giải thích 2 Nung h n h p ỗn hợp ở ợng ở
600oC kho ng 20 phút L y ra đ ản ứng và giải thích ấy ra để ể
ngu i th y s n ph m có màu xanhộn với 8g KClO ấy ra để ản ứng và giải thích ẩm có màu xanh
l c.ục
Hòa tan s n ph m b ng 60mL ản ứng và giải thích ẩm có màu xanh ằng 60mL
nưới 8g KClO ấy ra để ồi c c t r i cho vào becher 250
mL ta th y dung d ch có có màu ấy ra để ịch có có màu
xanh
Cho HCl 2N vào trung hòa đ n khi ết phương trình phản ứng và giải thích
dung d ch có màu tím h n.ịch có có màu ẳn
Đ yên dung d ch 15 phút r i l c ể ịch có có màu ồi ọc
l y dung d ch qua ph u th y tinh ấy ra để ịch có có màu ễu thủy tinh ủy tinh
x p.ốp
KClO3 + 3MnO2 + 6KOH → 3K2MnO4 + KCl + 3H2O
Màu xanh l c là màu c a Kục ủy tinh 2MnO4
3K2MnO4 + H2O ↔ 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH (1)
HCl + KOH → KCl + H2O Khi cho HCl vào sẽ làm cân b ng ph n ng ằng 60mL ản ứng và giải thích ứng và giải thích (1) d ch chuy n theo chi u t o ra KMnOịch có có màu ể ều tạo ra KMnO ạn 4
2
A
B
- ng 1: thêm vào kho ng 0,5mL ốp ản ứng và giải thích
H2SO4 1:1
- ng 2: thêm vào kho ng 0,5mL ốp ản ứng và giải thích
H2O
- ng 3: thêm 0,5mL NaOH 20%ốp
Nh t t dung d ch Naỏ từ từ dung dịch Na ừng giai đoạn ừng giai đoạn ịch có có màu 2SO3 vào 3
ng nghi m
ốp ện tượng
- ng 4:thêm vào 2mL Hốp 2SO4 đ m ậm
đ c ặc
- ng 5:thêm vào 2mL NaOH 50%ốp
Đun ng 4 và 5 trên ng n l a đèn ốp ọc ửa đèn
c n.ồi
L y vài tinh th KMnOấy ra để ể 4 vào chén
- ng 1: m t màuốp ấy ra để 5Na2SO3+ 8KMnO4+7H2SO4 →5Na2SO4
+4K2SO4+8MnSO4+7H2O
- ng 2: t a đen MnOốp ủy tinh 2
8KMnO4+ H2O+3Na2SO3→3K2SO4 +2KOH +8 MnO2+3 Na2SO4
- ng 3: màu xanh đen,ion MnOốp 42- và MnO2
2KMnO4+ 2NaOH+ 2Na2SO3→2Na2MnO4
+Na2S4O6+2KOH+3Na2SO4+8MnO2
- ng 4: cho Hốp 2SO4(đ c) sau đó đ t trên ặc ốp
ng n l a đèn c n,b c cháyọc ửa đèn ồi ốp
3C2H5OH+2 KMnO4+2H2SO4(đ c)→5Hặc 2O +3CH3COOH+MnSO4+K2SO4
KMnO4 sau khi ti p xúc v i Hết phương trình phản ứng và giải thích ới 8g KClO 2SO4 đ c, ặc KMnO4 tác d ng ngay thành axit pemangicục Axit pemangic sinh ra này ngay l p t c b ậm ứng và giải thích ịch có có màu
H2SO4 đ c hút nặc ưới 8g KClOc thành anhidrit pemangic
(Mn2O7) Đây là ch t oxy hóa r t m nh, ấy ra để ấy ra để ạn
rượngu và ete sẽ b c cháy ngay khi g p nó.Do ốp ặc
lượngng
Mn2O7 sinh ra tác d ng v i đèn c n nên sẽ ục ới 8g KClO ồi
b c cháy c c m nhốp ực mạnh ạn
- ng 5: cho NaOH 50% vào,có màu xanhốp
l c ục
C a MnOủy tinh 4
Trang 22-s r i đun trên b p đi n.Sau khi ứng và giải thích ồi ết phương trình phản ứng và giải thích ện tượng
tinh th chuy n màu,dùng đũa ể ể
th y tinh l y 1 ít tinh th cho vào ủy tinh ấy ra để ể
1 becher nưới 8g KClOc
C2H5OH+ 4KMnO4 +4NaOH →CH3COOH + 3H2O + 2K2MnO4+ 2Na2MnO4
Đun KMnO4 có màu xanh đen c a Kủy tinh 2MnO4
2KMnO4→ K2MnO4 + MnO2 + O2
Cho vào nưới 8g KClOc thì màu tím c a KMnOủy tinh 4
2 K2MnO4+ H2O → 2KMnO4+ MnO2+ 4KOH
TR L I CÂU H I: Ả LỜI CÂU HỎI: ỜI CÂU HỎI: ỎI:
Câu 1: Gi i thích các giai đo n ti n hành đi u ch KMnO ải thích các giai đoạn tiến hành điều chế KMnO ạn tiến hành điều chế KMnO ến hành điều chế KMnO ều chế KMnO ến hành điều chế KMnO 4
- Lúc đ u đun nóng KOH, KClOầu đun nóng KOH, KClO 3 đ n khi h n h p ch y l ng hoàn toàn, t o ết phương trình phản ứng và giải thích ỗn hợp ở ợng ản ứng và giải thích ỏ từ từ dung dịch Na ạn 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 ỗn hợp ở ợng ỏ từ từ dung dịch Na ắng đục Không có phản ứng xảy ra,đun nóng 2 chất ục ản ứng và giải thích ứng và giải thích ản ứng và giải thích ấy ra để này trưới 8g KClOc giúp h n h p đỗn hợp ở ợng ượngc đ ng nh t ồi ấy ra để
- Cho t t MnOừng giai đoạn ừng giai đoạn 2 vào h n h p, h n h p có màu đen đó là màu c a MnOỗn hợp ở ợng ỗn hợp ở ợng ủy tinh 2
Ph i tr n đ u MnOản ứng và giải thích ộn với 8g KClO ều tạo ra KMnO 2 v i h n h p đ tránh tình tr ng h n h p đã r n (do h n ới 8g KClO ỗn hợp ở ợng ể ạn ỗn hợp ở ợng ắng đục Không có phản ứng xảy ra,đun nóng 2 chất ỗn hợp ở
h p sẽ đ c r t nhanh sau kho ng 3 phút) mà v n còn m t lợng ặc ấy ra để ản ứng và giải thích ẫn còn một lượng MnO ộn với 8g KClO ượngng MnO2 không
ti p xúc v i KOH Tr n th t h n h p đ MnOết phương trình phản ứng và giải thích ới 8g KClO ộn với 8g KClO ậm ỗn hợp ở ợng ể 2 ti p xúc pha t t h n,thu n l i choết phương trình phản ứng và giải thích ốp ơng trình phản ứng và giải thích ậm ợng
ph n ng Trản ứng và giải thích ứng và giải thích ưới 8g KClOc khi h n h p r n s i b t m nh do nhi t đ nóng ch y cao ỗn hợp ở ợng ắng đục Không có phản ứng xảy ra,đun nóng 2 chất ủy tinh ọc ạn ện tượng ộn với 8g KClO ản ứng và giải thích
- Đun nóng h n h p g m KOH, KClOỗn hợp ở ợng ồi 3, MnO2 600ở oC đ KOH nóng ch y t o ể ản ứng và giải thích ạn
s ti p xúc pha t t, thu n l i cho ph n ng đ oxy hóa MnOực mạnh ết phương trình phản ứng và giải thích ốp ậm ợng ản ứng và giải thích ứng và giải thích ể 2 b ng KClOằng 60mL 3 trong môi trường KOH nóng chảy tạo Kng KOH nóng ch y t o Kản ứng và giải thích ạn 2MnO4 (do MnO42−¿¿ b n trong môi trều tạo ra KMnO ường KOH nóng chảy tạo Kng OH-)
L y ra đ ngu i th y s n ph m có màu xanh l c.ấy ra để ể ộn với 8g KClO ấy ra để ản ứng và giải thích ẩm có màu xanh ục
KClO3 + 3MnO2 + 6KOH → 3K2MnO4 + KCl + 3H2O
- Hòa tan s n ph m vào nản ứng và giải thích ẩm có màu xanh ưới 8g KClOc ta th y dung d ch có màu xanh đen.ấy ra để ịch có có màu Nh t tỏ từ từ dung dịch Na ừng giai đoạn ừng giai đoạn 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 ậm ặc ứng và giải thích ỗn hợp ở ợng ừng giai đoạn ều tạo ra KMnO ết phương trình phản ứng và giải thích ấy ra để ều tạo ra KMnO
trong t hútủy tinh
3K2MnO4 + H2O ↔ 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH (1)
- HCl vào đ trung hoà KOH t o môi trể ạn ường KOH nóng chảy tạo Kng cho K2MnO4 th y phân thành ủy tinh KMnO4, HCl đ m đ c sẽ trung hòa lậm ặc ượngng KOH t o thành (1) làm cân b ng ạn ở ằng 60mL
chuy n d ch theo chi u thu n.Ti p t c nh t t HCl loãng vào và khu y, dùng ể ịch có có màu ều tạo ra KMnO ậm ết phương trình phản ứng và giải thích ục ỏ từ từ dung dịch Na ừng giai đoạn ừng giai đoạn ấy ra để axit đ nh n bi t đi m tể ậm ết phương trình phản ứng và giải thích ể ương trình phản ứng và giải thích ng đương trình phản ứng và giải thích ng d dàng,nh đ n pH=7.Không cho HCl d ễu thủy tinh ỏ từ từ dung dịch Na ết phương trình phản ứng và giải thích 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.ản ứng và giải thích ứng và giải thích ới 8g KClO ản ứng và giải thích ẩm có màu xanh ấy ra để ản ứng và giải thích ẩm có màu xanh ộn với 8g KClO
-Ch m th trên gi y pH cho đ n khi dung d ch có màu tím h n pH=7 đ ấy ra để ửa đèn ấy ra để ết phương trình phản ứng và giải thích ịch có có màu ẳn ể
đ m b o Kản ứng và giải thích ản ứng và giải thích 2MnO4 chuy n hoàn toàn thành KMnOể 4
-L c b r n d ch a ph n ng đ thu dung d ch KMnOọc ỏ từ từ dung dịch Na ắng đục Không có phản ứng xảy ra,đun nóng 2 chất ư ư ản ứng và giải thích ứng và giải thích ể ịch có có màu 4.Đ yên 15 phút ể cho c n MnOặc 2 l ng xu ng đáy.Dùng ph u th y tinh x p l c,gi a l i c n tránh ắng đục Không có phản ứng xảy ra,đun nóng 2 chất ốp ễu thủy tinh ủy tinh ốp ọc ữa lại cặn tránh ạn ặc MnO2 làm gh t ph u L c b MnOẹt phễu Lọc bỏ MnO ễu thủy tinh ọc ỏ từ từ dung dịch Na 2 còn l i.ạn
-Cho nưới 8g KClOc vào đun nh dung d ch KMnOẹt phễu Lọc bỏ MnO ịch có có màu 4 đ n khi có váng tính sau đó l c ết phương trình phản ứng và giải thích ọc
ti p Không đun quá sôi vì KMnOết phương trình phản ứng và giải thích 4 b phân h y.T đó tính địch có có màu ủy tinh ừng giai đoạn ượngc hi u su t c a ện tượng ấy ra để ủy tinh quá trình
Câu 2: KClO 3 và KOH gi vai trò gì trong ph n ng? ữ vai trò gì trong phản ứng? ải thích các giai đoạn tiến hành điều chế KMnO ứng?
-KClO3 đóng vai trò là ch t oxy hóa.ấy ra để
-KOH đóng vai trò là môi trường KOH nóng chảy tạo Kng và là xúc tác c a ph n ng:ủy tinh ản ứng và giải thích ứng và giải thích
KClO3 + 3MnO2 + 6KOH → 3K2MnO4 + KCl + 3H2O
Trang 33K2MnO4 + H2O ↔ 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
T hai ph n ng trên ta th y s phân t KOH đừng giai đoạn ản ứng và giải thích ứng và giải thích ấy ra để ốp ửa đèn ượngc hoàn tr l i nh h n sản ứng và giải thích ạn ỏ từ từ dung dịch Na ơng trình phản ứng và giải thích ốp phân t ph n ng Vì v y KOH là tác ch t ph n ng.ửa đèn ản ứng và giải thích ứng và giải thích ậm ấy ra để ản ứng và giải thích ứng và giải thích
Câu 3: Tính oxy hóa c a KMnO ủa KMnO 4 ph thu c vào môi tr ụ thuộc vào môi trường như thế nào? ộc vào môi trường như thế nào? ường như thế nào? ng nh th nào? ư ến hành điều chế KMnO Cho các ví d minh h a ụ thuộc vào môi trường như thế nào? ọa.
Tính oxy hóa c a KMnOủy tinh 4 ph thu c vào nhi u môi trục ộn với 8g KClO ều tạo ra KMnO ường KOH nóng chảy tạo Kng:
- Trong môi trường KOH nóng chảy tạo Kng acid: Mn2+ b n.ều tạo ra KMnO
MnO−¿ ¿4
+ 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O
Ví d : 2KMnOục 4 + 10FeSO4 + 8H2SO4→ 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
- Trong môi trường KOH nóng chảy tạo Kng trung tính: Mn4+ b n ch y u là MnOều tạo ra KMnO ủy tinh ết phương trình phản ứng và giải thích 2
MnO−¿ ¿4
+ 2H2O + 3e → MnO2 + 4OH
-Ví d : 2KMnOục 4 + 3Na2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH
- Trong môi trường KOH nóng chảy tạo Kng bazo: Mn6+ b n.ều tạo ra KMnO
MnO−¿ ¿4
+ 1e → MnO42−¿¿
Ví d : 2KMnOục 4 + 3K2SO3 + KOH → 2K2MnO4 + 2K2SO4 + H2O
Câu 4: Khi l c dung d ch KMnO ọa ịch KMnO 4 l i ph i dùng ph u th y tinh x p không ạn tiến hành điều chế KMnO ải thích các giai đoạn tiến hành điều chế KMnO ễu thủy tinh xốp không ủa KMnO ốp không dùng ph u l c th ễu thủy tinh xốp không ọa ường như thế nào? ng vì:
- KMnO4 có tính oxi hóa m nh,nên l c b ng ph u l c th y tinh N u dùng ạn ọc ằng 60mL ễu thủy tinh ọc ủy tinh ết phương trình phản ứng và giải thích
gi y l c thấy ra để ọc ường KOH nóng chảy tạo Kng thì sẽ b rách, do KMnOịch có có màu 4 sẽ ph n ng v i cellulose c a gi y l c ản ứng và giải thích ứng và giải thích ới 8g KClO ủy tinh ấy ra để ọc
- Ph u th y tinh thễu thủy tinh ủy tinh ường KOH nóng chảy tạo Kng có ng dài ho c ng n s d ng đ rót ch t l ng và ốp ặc ắng đục Không có phản ứng xảy ra,đun nóng 2 chất ửa đèn ục ể ấy ra để ỏ từ từ dung dịch Na
l c áp su t thọc ở ấy ra để ường KOH nóng chảy tạo Kng
- Đ l c dể ọc ưới 8g KClOi áp su t th p ngấy ra để ấy ra để ường KOH nóng chảy tạo Ki ta dùng ph u th y tinh x p ễu thủy tinh ủy tinh ốp
* Tính hi u su t: ệu suất: ất:
n MnO2=5,12
87 =
128
2175(mol)
n KOH=10,21
56 =
1021
5600(mol)
n KClO3= 8,02
122,5=
401
6125(mol)
D a vào ph n ng (1) ta tính theo s mol MnOực mạnh ản ứng và giải thích ứng và giải thích ốp 2
KClO3 + 3MnO2 + 6 KOH → 3K2MnO4 + KCl + 3H2O (1)
2175128 (mol )→ 128
2175(mol) 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 ằng 60mL ản ứng và giải thích ứng và giải thích ịch có có màu ể ều tạo ra KMnO ạn KMnO4
Trang 4Do trung hòa không hoàn toàn KOH nên s n ph m không t o thành KMnOản ứng và giải thích ẩm có màu xanh ạn 4 mà là
K2MnO4 , vì v y tính hi u su t theo Kậm ện tượng ấy ra để 2MnO4
Kh i lốp ượngng K2MnO4 tính theo lý thuy t là:ết phương trình phản ứng và giải thích
m K2MnO4= 128
2175.197=11,59(g)
Kh i lốp ượngng K2MnO4 th c t là: ực mạnh ết phương trình phản ứng và giải thích m K2MnO4=6,96(g)
Hi u su t :ện tượng ấy ra để
H= m¿
m tt.100 %=
6,96 11,59.100 %=60,052 %