Получение хлорной воды. Обесцвечивание хлором красящих веществ
Оборудование и реактивы: Штатив с двумя лапками, пробирка Вюрца с пробкой и газоотводной трубкой, хлоркальциевая трубка, зажим, U-образная трубка, резиновые трубки, кристаллы перманганата калия, соляная кислота (конц.), синий лакмус, вата, активированный уголь, шпатель, ложечка для сжигания.
Ход работы: В U-образную трубку наливают дистиллированной воды (1/5 объема) и опускают полоску синей лакмусовой бумаги. Правое колено U-образной трубки закрывают пробкой с хлоркальциевой трубкой, в которой находится активированный уголь (снизу и сверху комочек ваты). U-образную трубку закрепляют в лапке штатива. Пробирку Вюрца с перманганатом калия закрепляют во второй лапке штатива, и соединяют с U-образной трубкой. К перманганату калия (1–2 ложечки для сжигания) добавляют концентрированной соляной кислоты (2–2,5 мл), быстро закрывают пробкой. Выделяющийся хлор (зеленоватая окраска на белом фоне) проходит в U-образную трубку, вытесняет воздух, пробулькивает через воду, уровень воды в правом колене повышается. Хлор частично растворяется в воде, образуя хлорную воду (смесь хлорноватистой и хлороводородной кислот). Лакмус вначале краснеет, а затем обесцвечивается. Остатки хлора проходят в хлоркальциевую трубку, где адсорбируются на поверхности активированного угля. Объяснить наблюдаемые явления, выразить все процессы уравнениями реакций.
Техника безопасности: Установку после опыта переносят под вытяжку, разбирают, заливают известковой водой, затем моют. При отсутствии вытяжного шкафа указанные действия выполняют на улице.
Утилизация: В пробирке – реакторе идет процесс:
2KMnO4+16HCl = 5Cl2+2KCl+8H2O+2МnCI2
Аналогичные процессы идут также в опытах: вытеснение хлора, брома и йода из растворов их солей, взаимодействие хлора с железом и сурьмой.
В описываемом опыте в U-образной трубке получилась хлорная вода, которую следует слить в темную склянку и использовать для опытов в качестве растворенного в воде хлора:
а) 2KI+Cl2 = I2 +2KCl б) 2KBr + Cl2 = Br2 +2KCl в) Cl2+Na2S = S +2NaCl
В пробирке (а) образуется йодная вода – использовать в органической химии для обнаружения непредельных углеводородов. В пробирке (б) образуется бромная вода – также использовать для обнаружения непредельных углеводородов. Содержимое пробирки (в) слить в нейтрализатор.
Оставшаяся после реакции с избытком кислоты в пробирке-реакторе жидкая смесь MnCI2, KCl, HCl разбавляется небольшим количеством воды, затем нейтрализуется до образования осадка вначале известковым молоком, а затем известковой водой с фенолфталеином до слабого малинового окрашивания: 2HCl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O и MnCl2+Ca(OH)2 = Mn(OH)2¯+CaCl2. Хлор также поглощается гидроксидом кальция:
2CI2 + 2Ca(OH)2 = CaCI2 + Ca(CIO)2 + 2H2O.
Дать осадку отстояться, надосадочную жидкость слить в нейтрализатор, осадок 2–3 раза промыть декантацией, промывные воды слить в раковину. Затем осадок отделить фильтрованием. Оставить влажный Mn(OH)2 на воздухе, он постепенно буреет вследствие окисления, протекающего по схеме: 2Mn(OH)2 + O2 +2H2O =2Mn(OH)4.
Гидроксид марганца (IV) вновь можно использовать для получения хлора при нагревании с концентрированной соляной кислотой:
Mn(OH)4 +4HCl = MnCl2 +Cl2+4H2O.
Смотрите также
Литературный обзор
При анализе
литературных данных основное внимание уделено роли горючего-связующего и
металлического горючего в формировании характеристик твердых топлив, а также
рассмотрены свойства катализаторов ...
Динамика полимерных цепей в процессах структурных и химических превращений макромолекул
Динамика
полимерных цепей в растворе характеризуется совокупностью релаксационных
процессов, связанных с движением (вращательным или поступательным)
макромолекулы как целого или тех или ины ...
Принципиальная схема проведения АЭСА
В основе спектрального
анализа лежит изучение строения света, который излучается или поглощается
анализируемым веществом. Рассмотрим схему эмиссионного спектрального анализа
(рис. 1). Для того чтоб ...