-----固体碱熔氧化法
一、实验目的
1、学习碱熔法由二氧化锰制备高锰酸钾的基本原理和操作方法;
2、熟悉熔融、浸取。巩固过滤、结晶和重结晶等基本操作。
二、实验原理
二氧化锰在较强氧化剂(如KClO3)存在下与碱共熔时,可被氧化成锰酸钾:
3MnO2+KClO3+6KOH=====3K2MnO4+KCl+3H2O
熔块由水浸取后,随溶液碱性降低,水溶液中的MnO4-不稳定,易发生歧化反应。在弱酸性介质中没MnO2-4易发生歧化反应,生成MnO-4和MnO2。如向含有锰酸钾的溶液中通CO2气体,发生如下反应:
3K2MnO4+2CO2=====2KMnO4+MnO2+2K2CO3
经减压过滤除去二氧化锰后,将溶液浓缩即可析出暗紫色的针状告锰酸钾晶体。
三、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。
四、实验内容
(一)、二氧化锰的熔融氧化
(二)、浸取
(三)、锰酸钾的歧化
(四)、滤液的蒸发结晶
(五)、KMnO4晶体的干燥
(六)、纯度分析
(七)、锰的各种氧化态间的相互转化
五、问题及注意事项
1、熔融氧化二氧化锰时,最好用镍坩埚,其次是铁坩埚,不能用瓷坩埚。在高温碱性介质中,瓷坩埚易被腐蚀。
2、搅拌用铁棒而不用玻璃棒,原因在于:
1)熔融物粘度大,玻璃棒易折断;
2)、高温下,玻璃棒易被KOH腐蚀。
3、过滤得KMnO4溶液时,最好要用沙芯漏斗,不能用滤纸。因为KMnO4混有滤纸,在加热条件下易发生爆炸。
4、为了使K2MnO4发生歧化反应,最后通CO2 ,不能用HCl代替CO2,否则会发生氧化还原反应产生Cl2。
5、通CO2过多,溶液的pH较低,溶液中会生成大量的KHCO3,而KHCO3的溶解度比K2CO3小得多,在溶液中浓缩时,KHCO3 会和KMnO4一起析出。