高端的食材往往用简单朴素的方法制取
用高锰酸钾和亚硝酸钠制硝酸钾
原料:药店里的高锰酸钾消毒片 亚硝酸钠 3%过氧化氢 氯化钾 氢氧化钾
仪器:漏斗 滤纸 玻璃棒 烧杯 酒精灯 带铁圈的铁架台 药匙 石棉网
实验天数:一周
实验目的:用明显现象观察氧化的过程
实验过程
本实验没有定量分析,取高锰酸钾消毒片和亚硝酸钠分别溶解在水中,将高锰酸钾溶液倒入亚硝酸钠溶液中,溶液变为橙色产生二氧化锰胶体,因为实验中并没有酸化高锰酸钾,所以产生的是二氧化锰胶体并没有出现二价锰离子。高锰酸钾要加到过量,确保溶液中所有的亚硝酸根离子被氧化成硝酸根离子。此时溶液中存在钾离子,高锰酸根离子,锰酸根离子,钠离子,硝酸根离子,二氧化锰胶粒,氢离子和氢氧根离子。解释一下锰酸根离子的出现,高锰酸根离子在碱性条件下与还原剂反应会产生绿色的锰酸根离子。这是第一次做这个实验过滤时发现的现象。用3%的过氧化氢除去过量的高锰酸根离子和锰酸根离子,使其全部转化成二氧化锰胶体。不用担心过氧化氢,即使过氧溶液中的二氧化锰也会催化过氧化氢的分解,并不会对实验造成干扰。将烧杯放置铁架台上加热到50℃让二氧化锰胶体聚沉,通过多次过滤,溶液中只剩下硝酸根离子,钾离子,钠离子,氢离子和氢氧根离子。最后向溶液加入氯化钾加热溶解,加热到60-70℃,然后放置室温等待结晶。
选用重结晶法制硝酸钾,因为温度对硝酸钾的溶解度的影响比较大,所以硝酸钾晶体会先析出来。
实验所涉及到的化学/离子方程式
NaNO2+2KMnO4+2KOH=NaNO3+2K2MnO4+H2O pH>7
2KMnO4+H2O2=2MnO2↓+2KOH+O2↑
2H2O2==(MnO2做催化剂)==2H2O+O2↑
解释药品的作用
高锰酸钾作为氧化剂氧化亚硝酸根离子
亚硝酸钠作为还原剂还原高锰酸根离子
3%过氧化氢除去过量的高锰酸根离子和锰酸根离子
氢氧化钾提供碱性环境
氯化钾参与重结晶
重结晶定义:重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程。重结晶可以使不纯净的物质获得纯化,或使混合在一起的物质彼此分离。
药品使用及危险性
稀释高锰酸钾时注意不要溅到衣服,如果溅到衣物上尝试用草酸稀溶液浸泡或者是维生素C(抗坏血酸)
亚硝酸钠在使用中不要食用,亚硝酸钠有毒,半数致死量(大鼠,经口)180mg/kg,亚硝酸钠的致死量为3克,误食5克三分钟出现中毒反应,三分钟就可致死。存放时远离有机物和还原剂。
氢氧化钾属于强碱,使用时一定要戴好手套,如果溅到皮肤上应当用大量水冲洗,然后用硼酸或者醋酸涂抹在皮肤上。
硝酸钾的存放要避开火源和强还原剂,需放在阴凉干燥的地方保存。