Практикум по химической технологии - Тихвинская М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
т = 0,00365 • V,
где V — объем раствора гидроксида калия концентрацией 0,1 моль/л, мл; 0,00365 — масса соляной кислоты в г, соответствующая массе гидроксида калия, содержащегося в 1 мл его раствора концентрации 0,1 моль/л.
Для определения общей массы полученной соляной кислоты (In1) среднее значение т умножают на 10 (т. е. приводят к общему объему 250 мл). Вычислив общую массу полученной соляной кислоты, рассчитывают массу хлороводорода, которая должна была получиться теоретически по уравнению реакции, исходя из объема израсходованного хлора. Зная эти величины, определяют выход соляной кислоты в процентах:
где ті — масса хлороводорода, полученная практически, г; т0 — масса хлороводорода, полученная теоретически, г. Результаты опытов и расчеты записывают в таблицу:
Объем израсходованного хлора (л)
Масса израсходованного хлора (г)
Объем КОН.
ваииый иа титрование (мл)
Масса хлороводорода (г)
Выход (%)
теоретический выход
практический выход
План собеседования і гливе «Электролиз раствора и расплава солей. Получение соляной кислоты»
1. Электрохимические процессы и производства на их основе.
2. Законы Фарадея, число Фарадея, электрохимический эквивалент.
3. Критерии экономичности электрохимических производств (выход по току, расход энергии).
4. Оптимальные условия электролиза водного раствора хлорида натрия на железном катоде.
5. Особенности электролиза расплавов по сравнению с электролизом растворов.
6. Получение металлов электролизом расплавов их солей.
7. Электролиз растворов как источник сырья для производств неорганической и органической химии.
8. Абсорбция хлороводорода по методу Гаспаряна.
# Глава 7
МЕТАЛЛЫ
Большинство металлов содержится в природе в виде их оксидов или сульфидов. Металлургический процесс извлечения металлов из руд заключается в восстановлении оксидов металлов. Сульфиды металлов предварительно окисляют, а затем также восстанавливают. В качестве восстановителей используют углерод, водород или металл. Кроме того, некоторые металлы получают электролизом расплава их солей.
Лабораторные работы, представленные в этой главе, посвящены практическому ознакомлению с методами получения металлов восстановлением их оксидов при помощи твердых (углерод) и газообразных восстановителей (водород, оксид углерода II). Все процессы, происходящие при восстановлении металлов из их оксидов, требуют применения высоких температур, что осложняет постановку работ в лабораторных условиях. Все работы, рассмотренные в данном разделе, позволяют количественно определить выход металла в зависимости от условий восстановления оксида.
РАБОТА 18
ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛОВ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ИХ ОКСИДОВ ТВЕРДЫМ УГЛЕРОДОМ
При восстановлении оксидов металлов твердым углеродом протекают реакции, сопровождающиеся выделением газообразных оксидов углерода:
MeO + С = Me + СО 2MeO + C= 2Me + CO2 MeO + СО = Me + CO2 CO2 + C = 2CO
При тщательном измельчении и перемешивании исходных компонентов эти реакции протекают с достаточной скоростью по достижении определенной температуры, различной для разных оксидов металлов.
3*
67
Цель работы. Получить металл или его сплав восстановлением оксида металла или смеси оксидов металлов твердым углеродом и определить выход металла.
Вариант 1. Восстановление оксидов металлов в тигле
Реактивы: порошки оксидов меди (I) и (II), порошки оксидов свинца, цинка, олова или никеля, древесный, уголь, хлориды калия и натрия.
Оборудование: муфельная печь иа 1400—1500 К. фарфоровый тигель с крышкой, фарфоровая ступка.
Порядок проведения работы. В этом варианте целесообразно использовать оксиды металлов, которые после восстановления образуют королек металла или же дают его в сплаве с другими металлами. Поэтому восстановление по этому варианту железа из его оксидов представляется нецелесообразным, а медь следует получать в виде ее сплавов. Массу навески оксида металла берут с таким расчетом, чтобы получить 2—5 г металла, а древесный уголь — в полуторном количестве по сравнению состехиомет-рическими значениями, в качестве флюса добавляют 1—2% хлоридов натрия или калия. Эту смесь хорошо измельчают, перетирают и тщательно перемешивают. Однородный порошок засыпают в тигель, уплотняют пестиком и на поверхность укладывают слой древесного угля с размером кусков 1—2 см. Тигель плотно закрывают крышкой, помещают в муфельную печь и нагревают до температуры 1073—1273 К (в зависимости от выбранного оксида металла), при которой выдерживают 20—30 мин. После этого тигельными щипцами осторожно вынимают тигель из печи и оставляют его охлаждаться на специальной керамической подставке до комнатной температуры. Затем высыпают содержимое, отделяют королек металла и взвешивают. Определив теоретическую массу металла или сплава, которые должны были выделиться в результате восстановления, и, зиая массу полученного металла, рассчитывают его выход в процентах.
Вариант 2. Восстановление оксидов металлов в установке с газоанализатором
Реактивы: порошки оксидов железа (II) и (III), меди (II), свинца, олова, никеля, древесный уголь, хлориды калия и натрия, раствор гидроксида калия (40%-иый), аммиачный раствор хлорида меди (I).
