以草酸作还原剂由二氧化锰制备碳酸锰

以草酸作还原剂由二氧化锰制备碳酸锰

前言：

1.碳酸锰(MnCO

3

):玫瑰色三角系菱面体或无定形亮白的棕色粉末，不常溶于水，但稍溶于含二氧化碳的水中，溶于稀无机盐，微溶于普通有机酸中，不溶于液氨。

在干燥空气中稳定，潮湿时易氧化，形成三氧化二锰而逐渐变为棕黑色，受热时分解放出二氧化碳，与水共沸时即水解。在沸腾的氢氧化钾中生成氢氧化锰。

2.二氧化锰（MnO

2

）：黑色粉末状固体物质，晶体呈金红石结构，不溶于水，二氧化锰显弱酸性，在酸性介质中是一种强氧化剂，在碱性介质中，易被氧化成锰酸盐。

3.由二氧化锰制备碳酸锰，可用草酸作还原剂把Mn（Ⅳ）还原成Mn（Ⅱ）转移

至溶液中，

再与碳酸氢铵反应，生成碳酸锰沉淀。反应方程式：

MnO

2 + H

2

C

2

O

4

+ H

2

SO

4

→MnSO

4

+ 2H

2

O+ 2CO

2

MnSO

4 + 2NH

4

HCO

3

→ MnCO

3

+ (NH

4

)

2

SO

4

+ + H

2

O

在与碳酸氢铵进行复分解反应时，加入试剂的速度不能快，且要边搅拌，边滴加，避免局部碱性过大而使二价锰氧化。故在制备过程中要控制反应的pH值在3—7间，但pH值又不能太小，否则会使碳酸盐分解。

4.锰含量的分析（EDTA滴定法）

原理： Y4- + Mn2+ → MnY2-

仪器与药品：

1.烧杯，250 mL 容量瓶，吸量管，表面皿，电子天平，锥形瓶，酸式滴定管

2.药品：EDTA ,二氧化锰（C.P），6 mol/L盐酸溶液，100g/L盐酸羟氨溶液，

氯化铵-氨缓冲溶液，5 g/L络黑T指示剂，碳酸氢铵(C.P)，碳酸钙(C.P)，草酸(C.P)，3 mol/L硫酸溶液

实验过程：

一.碳酸锰的制备

1.量取3 mol/L硫酸15 mL 于100 mL 小烧杯中，准确称取5.0 g(约0.057mol)

二氧化锰，将二氧化锰固体加入到盛有15 mL 硫酸的小烧杯中，边加边搅拌，置于30℃水浴中4-5分钟。称取5.7 g草酸(约0.045mol)，配成饱和溶液，保持温度为70-85 ℃,在搅拌下分批加入饱和溶液，将固体全部溶解，少加热除去过量草酸。

2.将澄清透明的反应液在室温下冷却至30℃左右，用稀氨水调节pH = 5 ~ 6，

在碳化过程中，以硫酸锰溶液为底液，缓慢滴加NH

4HCO

3

溶液(1 mol/L)，进行碳

化结晶。静置，待溶液澄清后滴加饱和NH

4HCO

3

溶液至不再形成MnCO

3

沉淀为达到

反应终点。

3.反应结束后静置一段时间，用双层滤纸过滤，并用少量水洗涤以除去SO

42-，NH

4

+

等，再用40-50℃。再用热水反复洗涤2-3次。最后，在烘箱中干燥，称重，计算产率。

4.二价锰离子含量的测定（EDTA滴定法）

1)0.05 mol/L EDTA标准溶液的配制：称取约4.56 g EDTA于烧杯中，加少量蒸

馏水溶解，定量转移至250 mL容量瓶中，并用少量蒸馏水洗涤烧杯2-3次。洗涤液并入到容量瓶中，加水稀释至刻度线，摇匀，待用。

2)0.05 mol/LCa2+基准试剂的配制：准确称取120℃下烧干过的1.2505

g(0.0125mol)碳酸钙，在小烧杯中用少量水润湿，慢慢滴加25 mL 6 mol/L盐酸溶液至小烧杯中至完全溶解并加热煮沸，加少量水稀释，冷却后转移至250 mL 容量瓶中。用蒸馏水洗涤烧杯2-3次，并入容量瓶，稀释至刻度线，摇匀，待用。

3)用0.05 mol/LCa2+基准试剂滴定EDTA：用10 mL移液管移取EDTA标准溶液3

份于3只250 mL 锥形瓶中，10 ml氯化铵-氨缓冲溶液，2-3滴络黑T指示剂。

用配好的Ca2+基准试剂溶液滴定。当溶液由红→蓝，且半分钟内不褪色即达到滴定终点。记录用去CaCO

3

基准试剂的体积，计算EDTA的浓度。

4)Mn2+溶液的配制：准确称取碳酸锰1.4375 g 在250 mL烧杯中，慢慢滴加25 mL

6 mol/L盐酸溶液直至完全溶解并加热煮沸，加少量水稀释，定量转移至250 mL

容量瓶中，稀释至刻度线，摇匀，待用。

5)用Mn2+溶液滴定EDTA溶液（反滴定）：准确移取10 mL EDTA溶液，加20 mL

水，加2 mL 100g/L盐酸羟氨溶液，用配制好的Mn2+溶液滴定，近终点时，加10 mL氯化铵溶液（pH= 10），5滴5 g/L络黑T指示剂，继续滴定至溶液由纯蓝色变成紫红色。平行滴定两次。

6)用EDTA溶液滴定Mn2+溶液（顺滴定）：准确移取10 mL Mn2+溶液，加20 mL水，

加2 mL 100g/L盐酸羟氨溶液，用EDTA溶液滴定，近终点时，加10 mL氯化铵溶液（pH= 10），5滴5 g/L络黑T指示剂，继续滴定至溶液由紫红色变成纯蓝色。平行滴定两次。

注意事项：

1.配制草酸饱和溶液，保持温度为70-85℃,温度过高，草酸会分解。在搅拌下分

批加入草酸饱和溶液，否则容易产生大量气泡而使溶液溢出而造成损失。