锰及其化合物

锰属黑金属,钢灰,有金属光泽,硬而脆;熔点1244o C,沸点1962o C;密度7.2g/cm3.锰的导电性出奇的差,锰是导电性和导热性最差的金属!原因不明.锰是活泼金属,易溶于稀盐酸;易被空气氧化加热时与氮、硫、氟、氯、溴···反应. MnO2+C=<1500o C>Mn+CO2
高锰酸钾的还原产物由哪些因素决定?
•溶液的pH
家用玉米脱粒机•高锰酸钾浓度
•还原剂品种
•还原剂浓度
•高锰酸钾和还原剂的相对量
•温度
•溶液中的其他组分,如作为杂质的非氧化还原组分〔作为金属的配体等,如磷酸根对于铁〕
大多数情况下KMnO4的还原产物
•酸性溶液
KMnO4→Mn2+
KMnO4→MnO2
•中性溶液
• KMnO4→MnO2
•碱性溶液
鱼缸恒温器• KMnO4→MnO2
• KMnO4→MnO42-
• 2 MnO2+ 4 KOH + O2 = 2 K2MnO4 + 2 H2O
• 3 K2MnO4 + 2 CO2 = 2 KMnO4 + MnO2 + 2 K2CO3防粘贴油漆
•锰原子的理论利用率仅2/3 !
• 3K2MnO4+4HAc=2KMnO4 + MnO2 +4KAc+2H2O 仅2/3 !
•阳极氧化MnO42- - e- = MnO4-这才是工业制法
• 2K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + 2KOH + H2↑
Mn2+ + 2H2O -2e-= MnO2 + 4H+
一、锰的存在与制备
软锰矿:MnO2·xH2O
铝热法还原Mn3O4,电解MnCl2
二、锰的化合物
Mn2+:粉红,稳定
MnO2:+HCl〔Cl2↑〕;H2SO4〔O2↑〕;去极化剂:MnO<OH>
跨网传输2MnO2+4KOH+O2→2K2MnO4+2H2O;3K2MnO4+2H2O→2KMnO4+MnO2+4KOH
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电解〔最好〕或Cl2氧化
三、几个名词解释
1.锰〔manganese〕:化学元素.化合价+2、+3、+4、+6、+7.自然界只有一种稳定同位素55Mn,另有十一种放射性同位素.银白金属〔锰粉呈灰>.硬度5.熔点1244±3℃.沸点1962℃.在空气中可被氧化,极细的粉状锰能分解水.和稀
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酸作用置换出氢而形成二价锰离子.和浓硫酸与浓硝酸作用分别生成二氧化硫、一氧化氮与二价锰离子.在中燃烧生成二氯化锰.同氟反应激烈,并生成二氟化锰和三氟化锰.也能同氮、磷、硫、碳、硅、硼等非金属元素直接化合,但不能与氢直接反应.锰尘有损中枢神经.
自然界中以软锰矿形式存在.由铝热法还原软锰矿制得.用于制锰钢或非铁合金,以提高耐蚀性和硬度.
2.锰结核〔manganese nodulenodule〕:深海中发现的一种多金属结核.呈不规则形状.黑至棕.约由2份氧化锰〔MnO2〕和1 份氧化铁〔Fe2O3〕所组成,并含有1~3%重量的镍、铜和钴的氧化物以与20多种微量金属元素.其中不少超过陆上矿床的开采品位.锰结核组成随地区的不同而有很大改变.例如,太平洋结核含钴量较高,锰与钴之比小于300;而采自日本海和南北美沿岸的试样,则含钴量较低.由陆上各种物质、海底火山、地壳岩浆、宇宙尘埃进入海洋过程中,大而重的砂粒很快沉在浅海;
小而轻的锰、铁等胶态悬浮微粒被带到离岸更远的地方,彼此结合成复杂的离子团或胶状化合物.长年累月,它们向海底沉落,并能不断地把海水中钴、镍、铜和铅等微量元素富集起来,然后沉积到深海里的固相硅酸盐矿物、鲨鱼牙齿、鲸鱼耳骨、岩块等核心物质上而形成.一年可在海底沉积形成一千万吨锰结核矿.这一巨量的海底锰结核引起了世界各国的关注,有可能从中提取
镍、铜和钴等金属.
3.一氧化锰〔manganese monoxide〕:化学式MnO.绿晶体.比重5.42~5.46.熔点1650℃.不溶于水、有机溶剂,溶于酸和氯化铵.空气中加热生成Mn3O4.由氢气热还原处理二氧化锰或碳酸锰在隔绝空气时高温热分解制得.用于医药、印染、分析化学、催化法制取丙烯醇与制陶瓷、彩玻璃等. 4.二氧化锰〔manganese dioxide〕:化学式MnO2.黑晶体或棕黑粉末.有毒!比重5.026.不溶于水、硝酸或有机溶剂,溶于热浓盐酸生成氯与二氯化锰溶液.加热至535℃脱去部分氧生成Mn2O3.加热时可催化分解氯酸钾而放出氧气.具有氧化性.由氧气中加热三氧化二锰或硝酸锰热分解制得.用作氧化剂、催化剂、媒染剂,与制烟火和火柴等.
5.三氧化二锰〔manganese sesquioxide〕:化学式Mn2O3.黑晶体.有毒!比重4.50.难溶于水、醋酸,溶于冷盐酸、热硝酸与热硫酸.1080℃脱氧.细粉尘可燃.氢气还原时在230℃生成四氧化三锰.300℃以上生成氧化亚锰〔MnO>.由二氧化锰在空气中加热至530~940℃制得.三价锰的水合氧化物称"锰棕〞,用作布的印染剂.
6.四氧化三锰〔trimanganese tetroxide〕:化学式Mn3O4.黑结晶.比重4.856.熔点1564℃.不溶于水.在常温与加热条件下对空气稳定.在氢气或一氧化碳中加热至高温生成一氧化锰.在氧气中加热生成二氧化锰.高温下碳可使它还原
为锰.与盐酸共热可放出并生成二氯化锰.由三氧化二锰在大于940℃加热制得.定量分析中可使锰以二氧化锰形式沉淀,再灼烧成四氧化三锰形式称重.
7.七氧化二锰〔manganese heptoxide〕:化学式Mn2O7.暗绿棕袖状物.易潮解.比重2.396.55℃分解.95℃爆炸.易溶于冷水,高锰酸浓度可达20%.在热水中分解,常温下在干燥空气中稳定.是高锰酸的酸酐.强氧化剂.遇氢气或有机物着火或爆炸.溶于醋酐而形成紫溶液.在一定操作条件下由高锰酸钾与浓硫酸作用制得.用作氧化剂.
8.二氯化锰〔manganese dichloride〕:化学式MnCl2.分子量125.84.粉红叶片状结晶.易潮解.比重2.98.熔点650℃.沸点1190℃.易溶于水,溶于无水酒精,从酒精溶液中析出含三分子乙醇的结晶.红热条件下在氯化氢气流中挥发.不被氢气还原.在氧气或水气中加热转变为三氧化二锰.低于58℃蒸发水溶液得四水合物MnCl2·4H2O.后者为粉红晶体,比重2.01,熔点87.5℃,在氯化氢气流中加热可脱除全部结晶水,在室温下于二氯化锰的浓溶液中通入氯化氢达饱和时析出二水合物.由锰在中燃烧制得.用作有机物氯化催化剂、染料、肥料、食品添加剂等.
9.四氯化锰〔manganese tetrachloride〕:化学式MnCl4.只存在于二氧化锰与浓盐酸相作用的过程中,并立即分解成二氯化锰与氯,但可制得其相应的络盐结晶.如化学式

本文发布于:2024-09-22 01:22:27,感谢您对本站的认可!

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