Практикум по химической технологии - Тихвинская М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
При электролизе на катоде выделяется литий:
Li+ + <Г= Li
Так как потенциалы разряжения лития и калия очень близки (elici = 3,785 В, a ekci = 3,893 В), следовало бы ожидать одно-
Рис. 15. Установка для получения лития электролизом расплава хлорида лития:
1 — муфельная печь: 2 _ фарфоровый стакан; S— фарфоровая трубка; 4 — графитовый анод; 5 — железный катод; 6 — термопара; 7 — терморегулятор; 8 «- кулонометра
9 — выпрямитель,
временного выделения калия. Практически же калия в смеси металлов содержится не более 1,5% вследствие его незначительного растворения в литии. На аноде выделяется хлор:
2Cl- + 2ё-+ Cl2
О том, какая должка быть сила тока и время для электролиза, сообщает преподаватель. После окончания опыта выключают выпрямитель, вынимают анод, катод и диафрагму, а литий, плавающий на поверхности расплава, извлекают при помощи ложки с дырками и переливают в фарфоровую чашку с керосином. Отделяют литий от застывшего расплава, переносят в предварительно взвешенный бюкс и определяют массу лития, выделившегося в результате электролиза. По показаниям амперметра и кулонометра рассчитывают количество электричества, израсходованного на электролиз, и, зная массу образовавшегося лития, определяют выход по току лития и расход энергии.
Результаты работы оформляют в виде таблицы:
а
5*1?
Выход по току лития (%)
Расход энергии (Дж/кт)
Время электролиза
Температура (К)
Сила тока (А)
Количество і тричества по перметру (А
Привес плас кулонометра
Количество тричества по нометру (А -
по амперметру
по кулонометру
РАБОТА 17 ПОЛУЧЕНИЕ соляной КИСЛОТЫ
' Лабораторная работа получения соляной кислоты позволяет ознакомиться с реакцией образования хлороводорода и его абсорбцией в воде. В этой работе студенты знакомятся с принципиальным устройством и работой горелки для сжигания газов и проводят сжигание водорода в хлоре.
При современном производстве соляной кислоты растворением хлороводорода в воде сырьем для получения газа являются водород и хлор, выделяющиеся к результате электролиза раствора хлорида натрия. Образующийся при сжигании водорода (с избытком 5—10%) в хлоре хлороводород растворяется в воде с образованием раствора соляной кислоты.
Цель работы. Получить хлороводород и соляную кислоту. Определить выход соляной кислоты по объему израсходованного хлора.
Реактивы: соляная кислота, перманганат калия, насыщенный раствор хлорида натрия, сульфат магния Или хлорид кальция, раствор гидроксида калия концентрации 0,1 моль/л, фенолфталеин.
Оборудование: установка для получения раствора соляной кислоты (рис. 16), мерная колба на 250 мл.
Рнс. 16. Установка для получения соляной кислоты:
J — газометр с водородом; 2 — промывная склянка с раствором KMnO4; 3, 8 осушительные колонки; 4 — горелка; 5 — наружная трубка; 6 — газометр с хлором; 7 —промывная склянка; 9 — поглотитель; 10 — капельная воронка; //, 12, 13, 14 — краны.
Порядок проведения работы. Хлор и водород, необходимые для работы, собирают в градуированные газометры во время работы «Электролиз водного раствора хлорида натрия» или получают специально. Водород получают в аппарате Киппа, а хлор — действием соляной кислоты на KMnO4 или на оксид марганца (IV) при нагревании. Сжигают водород в хлоре при помощи горелки для сжигания газов, на которую надевают трубку, обеспечивающую подсос воздуха. Водород из газометра пропускают через промывную склянку 2, наполненную щелочным раствором перманганата калия, в горелку 4, с которой снята трубка 5, и проверяют водород на чистоту. При положительном результате поджигают водород и начинают пропускать хлор из газометра 6. Хлор и водород осушаются в колонках 3, 8 прокаленным сульфатом магния или хлоридом кальция. Ток хлора регулируют несколько меньше, чем ток водорода. При горении водорода в хлоре изменяется цвет пламени, после чего горелку вставляют в трубку 5 и отмечают уровень воды в газометре 6". Образующийся хлороводород улавливают в поглотителе 9, наполненном насадкой в виде стеклянных трубочек, которые смачивают дистиллированной водой. После начала опыта
3 Заказ 68S
65
из воронки 10 по каплям противотоком пускают 100 мл дистиллированной воды при открытом кране поглотителя 9.
Опыт проводят либо в течение заданного промежутка времени (1—2мин), либо до прохождения определенного объема хлора (1—2 л). После этого прекращают подачу хлора из газометра, а водород продолжают пропускать еще в течение 2—3 мин для вытеснения хлороводорода из системы. Образовавшийся в поглотителе раствор соляной кислоты сливают в мерную колбу на 250 мл и промывают поглотитель три раза порциями дистиллированной воды по 30—40 мл. Объем раствора в мерной колбе доводят до метки, перемешивают и пипеткой отбирают 25 мл раствора кислоты в коническую колбу на титрование. Титруют раствором гидроксида калия концентрацией 0,1 моль/л в присутствии 2—3 капель фенолфталеина. Титрование осуществляют два или три раза и на основании полученных результатов рассчитывают массу соляной кислоты, содержащуюся в 25 мл ее раствора, по формуле:
