Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm từ KMnO4, KClO3, NaNO3, H2O2 (có số mol bằng nhau), lượng oxi thu được nhiều nhất

Chúng tôi xin giới thiệu bài Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm từ KMnO4, KClO3, NaNO3, H2O2 (có số mol bằng nhau), lượng oxi thu được nhiều nhất được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Câu hỏi: Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm

Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm từ KMnO₄, KClO₃, NaNO₃, H₂O₂ (có số mol bằng nhau), lượng oxi thu được nhiều nhất từ:

1. KMnO₄
2. KClO₃
3. NaNO₃
4. H₂O₂

Trả lời:

Đáp án đúng: B. KClO₃

Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm từ KMnO₄, KClO₃, NaNO₃, H₂O₂ (có số mol bằng nhau), lượng oxi thu được nhiều nhất từ KClO₃.

→ lượng oxi thu được nhiều nhất từ KClO₃

I. Định nghĩa

Kali permanganat là một hợp chất vô cơ với công thức hóa học là KMnO₄, dùng làm chất tẩy trùng trong y học. Nó dễ tan trong nước tạo thành dung dịch màu tím đậm, khi dung dịch loãng sẽ có màu tím đỏ, khi bay hơi tạo chất rắn với tinh thể lăng trụ màu đen tím sáng lấp lánh. Ngoài ra kali permanganat là một chất oxy hóa mạnh, sẽ bốc cháy hoặc phát nổ nếu kết hợp với các chất hữu cơ khác. Kali permanganat bị phân hủy ở nhiệt độ trên 200℃. Năm 2000, sản lượng toàn cầu khoảng 30.000 tấn.

II. Tính chất lý hóa của KMnO₄

1. Tính chất vật lý

- Nó là chất rắn kết tinh không mùi, có màu tím đến đỏ tươi.

- Thuốc tím có thể hòa tan trong nước, axeton, axit axetic, metanol và pyridin.

- Hòa tan nhanh trong etanol và dung môi hữu.

- Hòa tan trong nước và hòa tan nhiều hơn trong nước sôi.

- Có khối lượng riêng là 2,7g / ml và khối lượng mol của nó là 158,034g / mol.

- Có nhiệt độ nóng chảy cao là 2400℃

- Nó chủ yếu được tìm thấy ở dạng bột, tinh thể hoặc ở dạng viên nén.

- Điểm sôi: 100℃

- Chỉ số oxy hóa: +7

- Cấu trúc phân tử của KMnO₄

- Kali pemanganat là một hợp chất ion bao gồm cation kali (K ⁺) và anion pemanganat (MnO4^-).

- Trong anion pemanganat (MnO4^-), nguyên tử mangan được liên kết với bốn nguyên tử oxy thông qua ba liên kết đôi và một liên kết đơn.

- Trạng thái oxi hóa của gốc mangan trong muối này là +7.

- Cấu trúc tinh thể của KMnO₄ rắn là hình thoi. Mỗi cấu trúc MnO4^- đều có dạng hình học tứ diện.

2. Tính chất hóa học của thuốc tím

Vì là chất oxi hóa mạnh nên KMnO₄ có thể phản ứng với kim loại hoạt động mạnh, axit hay các hợp chất hữu cơ dễ dàng.

Phản ứng phân hủy bởi nhiệt độ cao

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Khi pha loãng tinh thể pemanganat dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp, oxi được giải phóng

4KMnO₄ + 2H₂O → 4KOH + 4MnO₂ + 3O₂

Phản ứng với axit

KMnO₄ có thể phản ứng với nhiều axit mạnh như H₂SO₄, HCl hay HNO₃, các phương trình phản ứng minh họa gồm:

• 2 KMnO₄+ H₂SO₄→ Mn₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O
• 2KMnO₄+ 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O
• 3K₂MnO₄+ 4HNO₃ → 2KMnO₄ + MnO₂ + 4KNO₃ + 2H₂O

Phản ứng với bazơ

Thuốc tím có thể tác dụng với nhiều dung dịch kiềm hoạt động mạnh như KOH, NaOH, phương trình phản ứng minh họa:

4KMnO₄+ 4KOH → 4K₂MnO₄ + 2H₂O + O₂

4KMnO₄+ 4NaOH → 2K₂MnO₄ + 2Na₂MnO₄ + 2H₂O + O₂

Tính chất oxy hóa của KMnO4

Vì thuốc tím là chất oxy hóa mạnh nên có thể phản ứng với nhiều loại dung dịch và cho ra nhiều sản phẩm khác nhau.

Trong môi trường axit, mangan bị khử thành Mn₂⁺

2KMnO₄+ 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O

Trong môi trường trung tính, tạo thành MnO₂ có cặn màu nâu.

2KMnO₄ + 3K₂SO₃ + H₂O → 3K₂SO₄+2MnO₂ + 2KOH

Trong môi trường kiềm, bị khử thành MnO₄^2-

2KMnO₄ + Na₂SO₃ + 2KOH → 2K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + H₂O

Phản ứng với các hợp chất hữu cơ

Phản ứng với etanol

4KMnO₄ + 3C₂H₅OH → 3CH₃COOH + 4MnO₂ + 4KOH + H₂O

Phản ứng với axetilen trong môi trường kiềm:

C₂H₂ + 10KMnO₄ + 14KOH → 10K₂MnO₄ + 2K₂CO₃ + 8H₂O

Phản ứng với axetilen trong môi trường trung tính:

3C₂H₂ + 10KMnO₄ + 2KOH → 6K₂CO₃ + 10MnO₂ + 4H₂O

Phản ứng với axetilen trong môi trường axit

C₂H₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ → 2CO₂ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 4H₂0

KMnO₄ phản ứng với Ethylene trong môi trường kiềm:

12KMnO₄ + C₂H₄ + 16KOH → 12K₂MnO₄ + 2K₂CO₃ + 10H₂O

KMnO4 phản ứng với Ethylene trong môi trường trung tính

4KMnO₄ + C₂H₄ → 2K₂CO₃ + 4MnO₂ + 2H₂O

Phản ứng với glycerol

14KMnO₄ + 4C₃H₈O₃ → 7K₂CO₃ + 7Mn₂O₃ + 5CO₂ + 16H₂O

Các phản ứng khác của KMnO₄

Thuốc tím tác dụng với H₂O₂

2KMnO₄ + 3H₂O₂ → 2KOH + 2MnO₂ + 3O₂+ 2H₂O

KMnO₄ tác dụng với H₂S

2KMnO₄ + 3H₂SO₄ + 5H₂S → 5S + 8H₂O + K₂SO₄ + 2Mn

III. Ứng dụng của KMnO₄

Tác dụng của t huốc tím KMnO₄ đối với nông nghiệp

- Thuốc tím là một hóa chất có thể được sử dụng để điều trị các bệnh về cá và ký sinh trùng.

- Giảm mật độ tảo, xử lý một số bệnh liên quan đến vi khuẩn, kí sinh trùng ở mang và nấm trên tôm cá.

- Thuốc tím dùng để khử trùng môi trường nước bể nuôi cá hoặc tôm mang lại môi trường sinh trưởng tốt cho thủy sản. Và hạn chế gây ô nhiễm môi trường

- Thuốc tím ngăn chặn quá trình nitrat hóa, tránh bệnh tật cho thủy sản.

Tác dụng của t huốc tím KMn ₄ trong công nghiệp

- Tẩy màu vải dệt, bay màu các chất béo hay tinh bột.

- Chất oxi hóa của đường saccharin, vitamin C v.v…

- Ứng dụng trong ngành cơ khí luyện kim.

- Thuốc tím có khả năng loại bỏ magiê và sắt từ nước. Nên được ứng dụng cho công nghệ lọc nước đặc biệt đối với các nguồn nước đến từ các nguồn đất sâu.

- Đây là chất khử trùng giúp loại bỏ bụi gây ra trong các thiết bị và đường ống nước.

Tác dụng của t huốc tím KMnO₄ trong phòng thí nghiệm

- Thuốc tím là một chất oxy hóa mạnh, nó được dùng làm chất oxi hoá trong hoá học hữu cơ và hóa học vô cơ

- Dùng để định lượng nhiều chất trong hóa học phân tích

Tác dụng của t huốc tím KMnO₄ trong y học

- Thuốc tím có thể dùng để rửa dạ dày, hủy chất độc, trị liệu ngộ độc chloral hydrat, barbituric, alcaloid.

- Thuốc tím có thể điều trị ngứa lá han, chữa viêm âm đạo, thụt rửa bàng quang, dạ dày, viêm da eczema, bệnh nấm biểu bì và cả rửa rau sống.

Lưu ý: Cần pha dung dịch theo quy định hoặc theo chỉ định của bác sĩ.

----------------------------------------

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn nội dung bài Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm từ KMnO4, KClO3, NaNO3, H2O2 (có số mol bằng nhau), lượng oxi thu được nhiều nhất. Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Hóa học 10, Chuyên đề Vật Lý 10, Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Toán 10. Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp biên soạn và đăng tải.