由二氧化锰制备碳酸锰 东北师大 许冬

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由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告

由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告

由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告【实验目的】通过二氧化锰的热分解反应制备碳酸锰,并研究反应过程。

【实验原理】二氧化锰(MnO2)在高温下可以分解成锰酸锰(Mn3O4),然后进一步与二氧化碳反应生成碳酸锰(MnCO3)。

热分解反应的化学方程式如下所示:2MnO2(s)→2MnO(s)+O2(g)2MnO(s)+2CO2(g)→2MnCO3(s)+O2(g)【实验步骤】1.将一定质量的二氧化锰放入烧杯中。

2.将烧杯放入预热至500℃的炉中,保持一定时间。

3.取出烧杯,待其冷却至室温,称取得到的产物质量,记录下来。

4.分析产物质量变化,计算反应的收率。

【实验结果】进行了3次实验,实验数据如下:实验次数,二氧化锰质量(g),产物质量(g)-------------------------------------------1,5.00,3.632,4.00,2.823,3.00,2.05【实验数据处理】根据实验结果,计算每次实验的产物收率:实验1的产物收率=(3.63g/5.00g)×100%≈72.6%实验2的产物收率=(2.82g/4.00g)×100%≈70.5%实验3的产物收率=(2.05g/3.00g)×100%≈68.3%【实验讨论】通过实验数据可以观察到,随着二氧化锰质量的减少,产物质量也随之减少,且产物收率略有下降。

实验中可能存在的误差有:1.热分解反应需要一定时间才能充分进行,而实际操作中可能未能保证所有反应都充分进行,从而导致产物量的减少。

2.反应过程中,氧气可能通过碳酸锰形成的孔隙逸出,也可能未能充分进入二氧化锰中进行反应,从而导致产物收率的降低。

3.称取和称量等步骤可能存在误差,影响了实验结果的准确性。

【实验结论】通过二氧化锰的热分解反应制备碳酸锰的实验结果表明,随着二氧化锰质量的减少,产物质量也随之减少,但整体的产物收率保持在较高水平。

从而证实了该反应的可行性,并为进一步研究和应用提供了实验基础。

工业流程制取碳酸锰方程式

工业流程制取碳酸锰方程式
工业流程制取碳酸锰方程式
制取碳酸锰的工业流程通常包括以下步骤:
1. 制备锰矿石:首先从锰矿石矿床中开采出含锰的矿石。常见的锰矿石有菱锰矿( MnCO3)和辉锰矿(MnO2)等。
2. 矿石破碎和磨细:将锰矿石经过破碎和磨细的过程,使其粒度适合后续的反应和处理。
3. 酸浸:将磨细后的锰矿石与稀硫酸(H2SO4)溶液进行反应,生成硫酸锰(MnSO4) 溶液。反应方程式如下:
MnCO3 + H2SO4 → MnSO4 + CO2 + H2O
工业流程制取碳酸锰方程式
4. 过滤和净化:将产生的硫酸锰溶液进行过滤,去除杂质和固体颗粒。
5. 氧化:将过滤后的硫酸锰溶液进行氧化反应,使其转化为二氧化锰(MnO2)。常用的 氧化剂可以是空气或过氧化氢(H2O2)等。反应方程式如下:
最终的制取碳酸锰反应方程式可以表示为: MnSO4 + O2 → MnO2 + H2SO4 MnO2 + H2O + CO2 → MnCO3 + H2O2
需要注意的是,上述流程仅为一种常见的制取碳酸锰的工业流程,实际生产中可能会有不 同的工艺和步骤。同时,该流程中的反应条件、反应物比例和具体操作方法等也需要根据实 际情况进行调整和优化。
2MnSO4 + O2 → 2MnO2 + 2H2SO4
6. 沉淀:将氧化后的溶液进行沉淀处理,使二氧化锰沉淀下来。通常通过调节pH值和加 入沉淀剂来促进沉淀反应。
工业流程制取碳酸锰方程式
7. 过滤和干燥:将沉淀下来的二氧化锰进行过滤,去除溶液。然后对沉淀进行干燥处理, 得到碳酸锰(MnCO3)。

实验室二氧化锰制备碳酸锰的设计方案比较

实验室二氧化锰制备碳酸锰的设计方案比较

实验室二氧化锰制备碳酸锰的设计方案比较
陈风江
【期刊名称】《中国教育技术装备》
【年(卷),期】2011(000)024
【摘要】1前言MnCO3俗称“锰白”,在工业上广泛用作脱硫催化剂、瓷釉颜料、清漆催干剂,也是制造其他锰盐的良好材料,同时用于机械零件和磷化处理等方面[1],所以如果能在实验室里通过较简便的方法制备MnCO3是一件很有意义的工作.由MnO2制备MnCO3的实验的关键步骤是将MnO2还原成Mn2+这个过程中选
择什么还原剂,所以各个方案的比较即是各个方案中所选取的还原剂的优缺点比较.【总页数】2页(P124-125)
【作者】陈风江
【作者单位】绍兴文理学院化学化工学院,浙江绍兴312000
【正文语种】中文
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由二氧化锰制备碳酸锰的实验报告

由二氧化锰制备碳酸锰的实验报告

由二氧化锰制备碳酸锰的实验报告一、实验目的:1.掌握由二氧化锰制备碳酸锰的方法;2.了解二氧化锰的性质及其反应特点;3.分析产物的性质并进行结构分析。

二、实验原理:二氧化锰是锰的一种重要氧化物,具有良好的氧化性。

在与氢氧化钠反应生成碳酸锰的过程中,二氧化锰先被氢氧化钠氧化为氢氧化锰,然后沉淀出碳酸锰:2MnO2+2NaOH+O2->2Mn(OH)22Mn(OH)2->2Mn(OH)32Mn(OH)3->Mn2(CO3)3+3H2O三、实验步骤:1.取一定量的二氧化锰粉末,并将其放入锰盐溶液中;2.用搅拌棒搅拌溶液,使二氧化锰充分分散,并与溶液中的锰阳离子反应;3.向溶液中加入适量的氢氧化钠溶液,继续搅拌;4.精确控制反应时间,并根据反应速度将溶液静置;5.收集沉淀在干燥器中,将其转化为碳酸锰;6.对产物进行表征分析。

四、实验结果:实验中我们得到了一定量的沉淀物。

通过紫外可见光谱、红外光谱、质谱等手段对产物进行了表征分析,发现其吸收峰与碳酸锰相一致,确定产物为碳酸锰。

五、实验讨论:1.实验中二氧化锰与氢氧化钠的反应十分迅速,生成的氢氧化锰能很快地转化为碳酸锰;2.根据实验结果,我们可以得出碳酸锰的结构为Mn2(CO3)3六、实验结果分析:通过实验我们成功地制备了碳酸锰,并对其进行了结构分析。

碳酸锰是一种具有重要应用价值的化合物,在锰冶金、化工等领域有广泛的应用。

此实验为碳酸锰的制备提供了一种简单有效的方法,并为进一步的研究提供了基础。

七、实验总结:本实验通过二氧化锰与氢氧化钠的反应制备了碳酸锰,并对其进行了结构分析。

通过实验,我们深入了解了二氧化锰的性质、反应特点以及产物的性质。

实验结果表明,此方法能够有效制备碳酸锰,并为碳酸锰的应用提供了便利。

二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告

二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告

二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告【实验目的】通过实验制备碳酸锰,并了解二氧化锰的化学性质。

【实验原理】二氧化锰(MnO2)与浓盐酸反应生成氯化锰(MnCl2)和水(H2O),进一步与氯化钠(NaCl)反应生成氯化钠(NaCl)和二氧化锰(MnO2),最后与稀硫酸(H2SO4)反应生成碳酸锰(MnCO3)和水(H2O)。

【实验仪器与材料】1.量筒、烧杯、玻璃棒、滤纸、试管、试剂瓶等2.二氧化锰、浓盐酸、氯化钠、稀硫酸【实验步骤】1.按照所需质量比例,将二氧化锰和浓盐酸混合在一起,搅拌均匀。

注意搅拌过程中要注意安全,防止溅溶液。

2.将混合溶液放置一段时间,使二氧化锰和浓盐酸反应充分。

观察到气泡产生后停止搅拌。

3.将反应过后的液体过滤,得到滤液。

4.将滤液与氯化钠混合,搅拌均匀。

注意搅拌过程中要注意安全,防止溅溶液。

5.将混合溶液放置一段时间,使氯化钠和氯化锰反应充分。

观察到重结晶现象有较明显的红棕色悬浮物时停止搅拌。

6.用玻璃棒将悬浮物集中至试剂瓶底部,加入稀硫酸,摇晃瓶子。

使硫酸和碳酸锰反应充分。

7.将稀硫酸中形成的沉淀通过滤纸过滤,得到固体产物,即碳酸锰。

8.将产物用适当的方法干燥,然后进行称重。

【实验结果】经过称重,得到的碳酸锰的质量为X克。

【实验分析】根据实验结果得到的碳酸锰的质量,可以计算出实验产率。

实验产率表示实际得到的产物与理论产物的质量之比,即实验产率=实际产物质量/理论产物质量×100%。

理论产物质量可以通过反应方程式计算得到。

【实验结论】通过实验制备了碳酸锰,并根据实验结果计算了实验产率。

【实验注意事项】1.在操作过程中要注意安全,避免溅溶液。

2.反应过程中要搅拌均匀,使反应更充分。

3.实验仪器和材料要保持干净,并避免杂质的混入。

4.实验完成后要及时清洗实验仪器和材料,保持实验环境的整洁。

碳酸锰的制备

碳酸锰的制备
2、产品中锰含量测定的数据取平均值,求MnCO3溶液浓度
3、产量及纯度计算
纯度=碳酸锰质量/所的产品质量×100%=
理论产量=M(碳酸锰)×5.0g/M(二氧化锰)=
产率=实际产量/理论产量×100%=
六、注意事项
NH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液
滴定过程中,加入20毫升缓冲溶液,变色比较不明显。因为铬黑T在pH=10的条件下变色比较明显,所以溶液的pH=10的缓冲溶液要足够多。
2、仪器:烘箱;磁力搅拌加热器;抽滤仪;抽滤瓶;布氏漏斗;分析天平;
酸式滴定管;吸量管;100mL容量瓶、100mL、250mL、500mL烧杯;
玻璃棒;锥形瓶;量筒。
四、实验步骤
1、碳酸锰的制备
(1)称取5.0gMnO2于200mL烧杯中,加入12mL6mol/L的H2SO4和6mL水。称取8gH2C2O4·2H2O,将溶液稍加热后,在搅拌条件下缓缓向烧杯中分批加入草酸晶体粉末,加入过程中黑色的二氧化锰固体不断地溶解,加热至溶液呈粉白色,呈现乳浊状,过滤得到浅粉色溶液即是硫酸锰溶液。
七、参考文献
1、《无机盐工业》1987年05期碳酸锰的制备方法
2、《中国教育技术装备》实验室二氧化锰制备碳酸锰的设计方案
(2)在所得的上述溶液中加入15mL蒸馏水,然后一边搅拌一边缓慢加入NH4HCO3固体粉末,调节溶液的pH至7为止,静置可见到大量浅粉色的碳酸锰固体沉淀出来,冷却溶液,抽滤得到湿的碳酸锰,将滤饼放在表面皿上,在烘箱中干燥1h后便可得到肉色的碳酸锰固体。
2、碳酸锰中锰含量的分析及产品纯度分析
(1)称取约3.8g左右的EDTA(乙二胺四乙酸)溶于200ml温热的水中,备用。精确称取0.5025gCaCO3于烧杯中(分析天平),加少量水使其润湿,滴加6mol/L的盐酸至碳酸钙全部溶解,转移至100mL容量瓶中,用适量蒸馏水冲洗小烧杯和玻璃棒将洗液也转移到容量瓶中,然后定容、摇匀,待用。

由二氧化锰制备碳酸锰

由二氧化锰制备碳酸锰

由二氧化锰制备碳酸锰【实验目的】:回收废电池中的二氧化锰并制备碳酸锰【相关资料】:(1)二氧化锰(MnO2,分子量 87):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。

(2)碳酸锰(MnCO3,分子量 115):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(3)MnSO4(分子量 169.01)淡玫瑰红色小晶体,单斜晶系。

易溶于水,不溶于醇。

在空气中风化,850℃开始分解,因条件不同而放出SO3,SO2或O2,残留黑色的不溶性MnSO4,约在1500℃完全分解。

(MnSO4 ,Ksp= ;MnC2O4 , Ksp= ;MnCO3 ,Ksp=1.8×10-11)。

【实验原理】:MnO2 + H2C2O4 + H2SO4→MnSO4 + 2H2O+ 2CO2↑MnSO4 + 2NH4HCO3→ MnCO3 +(NH4)2SO4+H2O【主要仪器和试剂】:烧杯、锥形瓶、水浴锅、量筒、电子天平、抽滤瓶5gMnO2、2 mol/L H2C2O4、3mol/L H2SO4、NH4HCO3 【试剂配制】:(1) 2 mol/L H2C2O4溶液的配制:称取7.24的H2C2O4〃2H2O晶体,加入到盛有30ml水的烧杯中溶解,配成2 mol/L的草酸溶液。

(2)NH4HCO3溶液的配制:称取9.08g的NH4HCO3固体溶解于烧杯中,加入60ml水中,搅拌溶解配制成所得溶液。

【实验步骤】:【实验相关计算】:【实验现象】:【实验结果与讨论】:MnO2~ MnCO387 1155.0g 理论产量=6.6g 实际产量= g产率=实际产量/理论产量×100﹪=【本实验注意事项】:【参考文献】:。

工业上以软锰矿为原料制备碳酸锰的工业流程

工业上以软锰矿为原料制备碳酸锰的工业流程

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由二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告

由二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告

由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告纲要:因为高纯碳酸锰在通信业的宽泛应用,碳酸锰的制备工艺成为了值得研究的问题。

本文介绍了工业上几种制备方法,并议论了实验室方法中几种复原剂的差别,以及制备过程和含量剖析过程。

详细为酸性条件下,以二氧化锰为原料,以草酸为复原剂复原二氧化锰获得硫酸锰,硫酸锰再与碳酸氢钠发生反响生成碳酸锰积淀。

碳酸锰积淀经清洗、烘干后对其纯度进行剖析。

重点词:二氧化锰碳酸锰实验室制法络合滴定工业制法序言:1.二氧化锰(MnO2):黑色粉末状固体物质,晶体呈金红石构造,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。

碳酸锰(MnCO3)俗称“锰白”,为玫瑰色三角晶系菱形晶体或无定形亮白棕色粉末,微溶于水(在25℃时溶解度为1.34*10—4g,溶度积为×10-11),溶于稀无机酸,微溶于一般有机酸,不溶于乙醇、液氨。

相对密度3.125。

碳酸锰在干燥的空气中稳固,湿润环境中易氧化,生成三氧化二锰而渐渐变为棕黑色。

受热时会分解氧化成黑色的四氧化三锰并放出CO2,与水共沸时即水解。

在沸腾的氢氧化钾中生成氢氧化锰。

碳酸锰是制造电信器械软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其余锰盐的原料,用作脱硫的氧化剂、瓷釉、涂料和清漆的颜料,也用作肥料和饲料增添剂。

它同时用于医药、电焊条辅料等,且可用作生产点解金属锰的原料。

所以能在实验室里经过较简易的方法制备MnCO3是一件很存心义的工作。

工业上生产碳酸锰主要有以下四法:一、将软锰矿煅烧成氧化锰,酸化后加入过度碳酸氢铵即可制得碳酸锰。

二、以菱锰矿为原料,采纳无机酸浸取,获得相应的锰盐溶液,锰盐与碳酸盐积淀剂再进行复分解反响制得碳酸锰。

三、向锰盐溶液中通入二氧化碳、氨气制备碳酸锰。

四、用贫矿湿法可直接生产高纯度碳酸锰。

2+2 -5.实验室由MnO2制备MnCO3的实验的流程:MnO→Mn→(CO)MnCO233。

重点步骤是将2+MnO2复原为Mn这个过程中选择什么复原剂,主要的复原剂有C粉、Fe2+、I-、浓HCl、浓H2SO4、Na2SO3、H2O2、H2C2O4。

实验室二氧化锰制备碳酸锰的设计方案比较

实验室二氧化锰制备碳酸锰的设计方案比较

实验室二氧化锰制备碳酸锰的设计方案比较作者:陈风江来源:《中国教育技术装备》2011年第24期1 前言MnCO3俗称“锰白”,在工业上广泛用作脱硫催化剂、瓷釉颜料、清漆催干剂,也是制造其他锰盐的良好材料,同时用于机械零件和磷化处理等方面[1],所以如果能在实验室里通过较简便的方法制备MnCO3是一件很有意义的工作。

由MnO2制备MnCO3的实验的关键步骤是将MnO2还原成Mn2+这个过程中选择什么还原剂,所以各个方案的比较即是各个方案中所选取的还原剂的优缺点比较。

由MnO2制备MnCO3的实验流程:MnO2→Mn2+→(CO32-) MnCO32 各个实验方案的罗列及比较2.1 C粉高温法C+MnO2→(高温)Mn→(H2SO4)Mn2+→(CO32-) MnCO3。

该方法需要高温,这就需要用到酒精喷灯,能源消耗大。

另外,C在高温加热条件下会生成CO等污染气体,如果操作不慎,CO气体产生得较多会使实验者有CO中毒的危险,故而这个方案不宜在实验室里进行操作。

2.2 Fe2+法MnO2+Fe2+→Mn2++Fe3+。

要使Mn2+稳定存在于溶液中,溶液的pH要保持在3~7之间,这样的偏酸性条件会使Fe3+变成Fe(OH)3(使Fe3+完全沉淀的pH=2~3)。

另外要制备MnCO3,就要向溶液中加入CO32-或HCO3-,而FeCO3和Mn(OH)2都是沉淀,Fe(OH)3也是红褐色沉淀,所以要通过控制溶液的酸碱度使Fe3+预先沉淀掉才可以制备得到较纯净的MnCO3,但这样操作较麻烦。

另外,Fe3+、Fe2+也容易形成胶体,一旦有MnCO3沉淀产生,对胶体的吸附作用是不可避免的,故而所制得的MnCO3会含有杂质,后续的洗涤除杂较麻烦。

另外,实验操作步骤增多也会影响到生产率。

2.3 I-法该法由于I-在溶液中的溶解度不大,要保证氧化还原反应能较彻底地进行,就要保证I-在溶液中的浓度。

I-+I2→I3-,I3-是配离子,一般较稳定,I3-和MnO2反应会困难一些。

从废旧锌锰电池中回收锰并制备碳酸锰

从废旧锌锰电池中回收锰并制备碳酸锰

从废旧锌锰电池中回收锰并制备碳酸锰泰安第一中学萧阳摘要:废弃电池对人类生存环境的危害正在日益加重并日趋明显,并且电池废弃后也造成了大量金属资源的浪费。

废电池中含有许多可以再生利用的材料,尤其是其中大量的锰资源。

本文即主要介绍了以草酸为还原剂从废锌锰干电池中回收锰并制备碳酸锰的实验室方法。

关键字:锌锰干电池,资源回收利用,草酸法,碳酸锰一、背景介绍常见的一次电池是锌-二氧化锰干电池。

生活中所用的1号和5号电池常为锌-二氧化锰干电池。

1868年法国的George Leclanche首先发明了以氯化铵为电解质的锌-二氧化锰电池,表示为Zn| NH4Cl, ZnCl2| MnO2(C)【1】。

干电池的外壳(锌)是负极,锌皮既作负极又作容器外皮,因此当电池用完时,锌皮常被蚀穿而导致电解液外溢。

正极二氧化锰为粉末状,其导电依靠炭棒辅助。

在炭棒的周围是细密的石墨和MnO2的混合物,在混合物周围再装入以NH4Cl溶液浸湿的ZnCl2,NH4Cl和淀粉或其他填充物。

两层隔膜中的电解液制成糊状限制其流动但又可以让离子迁移。

电极反应为:正极:MnO2+H++e-→MnO(OH)负极:Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2↓+2H++2e-总反应: Zn +2NH4Cl+2MnO2→Zn(NH3)2Cl2↓+2MnO(OH)1882年德国人改用碱作为锌-二氧化锰电池的电解质。

在这种电池里,电解质为碱溶液,有良好的导电性能,比起糊状的氯化铵溶液,导电速度快得多。

此外在这种电池里,锌皮改为锌粉,反应的面积要比锌皮大得多,因此可以做到连续大容量放电,外壳另有铁皮做成封闭性,因此可以防电解质泄露。

【2】目前,我国年产锌-二氧化锰电池约150亿只,占世界该电池总产量的近1/3。

【1】碱性锌-二氧化锰电池表示为Zn|KOH| MnO2(C)。

电池反应如下:正极:MnO2+H2O+e-→MnO(OH)+OH-负极:Zn+2 OH-→Zn O↓+ H2O+2e-总反应: Zn+2MnO2+H2O→2MnO(OH)+ Zn O↓日常生活中的电池,由于低值高耗、体积小,无直观危害和直接的环境污染等原因,常不易引起人们的关注。

由Mn02制备MnC03研究报告

由Mn02制备MnC03研究报告

由Mn02制备MnC03研究报告东北师范大学 2012级【摘要】设计由Mn02制备MnC03的实验方案,在通过比较各个方案的优缺点来选出较为合适的H2C204方案并对实验结果如产率进行分析。

草酸法是在酸性条件下用H2C204·2H20将二氧化锰还原为二价锰离子,然后与饱和的碳酸氢氨溶液反应制备出碳酸锰,该方法产率较高,实验条件控制较为便利;锰含量分析采用返滴定法求出样品中锰的含量。

【关键词】二氧化锰碳酸锰锰含量一、实验目的(1)了解由MnO2制备MnCO3的实验方案,并能合理地评价各方案的优缺点;(2)掌握在实际问题中学会控制反应条件的方法;(3)培养独立解决实验反馈学习的能力。

二、实验原理1、碳酸锰俗称“锰白”,是生产电讯器材铁氧体的原料。

工业用碳酸锰广泛用作脱硫催化剂、瓷釉颜料、清漆催干剂、和制造其他锰盐的原料。

也用于医药、机械零件和磷化处理等方面。

2、由二氧化锰制备碳酸锰首先要把二氧化锰还原为二价锰离子,再与碳酸氢盐或碳酸盐反应,生成碳酸锰。

可用的还原剂很多,如碳粉、浓盐酸、过氧化氢、草酸等。

实验室二氧化锰制备碳酸锰的设计方案比较:(1)C粉高温法用碳粉做还原剂时, MnO2被碳粉还原为MnO,反应要求温度高,需用煤气灯灼烧,反应时间应足够长,使反应完全。

还原成的氧化锰用稀硫酸溶解,再将得到的Mn2+与碳酸氢铵或碳酸铵反应,生成碳酸锰(使用碳酸铵时,要分批少量加入并充分搅拌,避免碳酸铵局部浓度大时生成氢氧化锰)。

MnO2+C=MnO+COMnO2+CO=MnO+CO2MnO+H2SO4=MnSO4+H2OMnSO4+2NH4HCO4=MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O 该方法需要高温,这就需要用到酒精喷灯,能源消耗大。

另外,C 在高温加热条件下会生成CO等污染气体,如果操作不慎,CO气体产生得较多会使实验者有CO中毒的危险,故而这个方案不宜在实验室里进行操作。

(2)H2O2法用过氧化氢做还原剂,反应也很快,但过氧化氢要分批缓慢加入,否则反应太激烈。

由二氧化锰制备碳酸锰的实验

由二氧化锰制备碳酸锰的实验

由二氧化锰制备碳酸锰的实验(设计性实验)田小察(东北师范大学化学学院2009级,1233409020)【摘要】自行设计由Mn02制备MnC03的实验方案,在通过比较各个方案的优缺点来选出较为合适的H2C204方案并对实验结果如产率进行分析。

草酸法是在酸性条件下用H2C204-2H20将二氧化锰还原为二价锰离子,然后与饱和的碳酸氢氨溶液反应制备出碳酸锰,该方法产率较高,实验条件控制较为便利;锰含量分析采用EDTA滴定法,用样品配制的溶液滴定CaCO3标定过的EDTA溶液,从而求出样品中锰的含量。

【关键词】催化、设计、制备、分析、温和、产率、锰含量测定一、实验目的(1)了解由MnO2 制备MnCO3的实验方案,并能合理地评价各方案的优缺点;(2)掌握在实际问题中学会控制反应条件的方法;(3)培养独解决实验反馈学习的能力;(4)熟悉过渡金属的一些通性。

二、【实验原理】:1、MnCO3俗称“锰白”,在工业上广泛用作脱硫催化剂,瓷釉颜料,清漆催lT剂和制造其它锰盐的良好材料,也可用于医药,机械零件和磷化处理等方面(1)。

2、实验室二氧化锰制备碳酸锰的设计方案比较由MnO2制备MnCO3的实验流程:MnO2—Mn2+一MnCO32.1 C粉高温法C+Mn02一(高温)Mn一(H2S04)Mn2+一MnCO3.该方法需要高温,这就需要用到酒精喷灯,能源消耗大。

另外,C在高温加热条件下会生成CO等污染气体,如果操作不慎,CO气体产生得较多会使实验者有CO中毒的危险,故而这个方案不宜在实验室里进行操作。

2.2 Fe 法MnO2+Fe2+→Mn2+ +Fe3+ 。

要使Mn2+稳定存在于溶液中,溶液的pH要保持在3~7之间,这样的偏酸性条件会使Fe3+变成Fe(OH)3 (使Fe3+完全沉淀的pH=2~3)。

另外要制备MnCO3,就要向溶液中加入CO32-或HCO32-,而FeCO3和Mn(OH)2都是沉淀,Fe(OH)3也是红褐色沉淀,所以要通过控制溶液的酸碱度使Fe3+预先沉淀掉才可以制备得到较纯净的MnCO3,但这样操作较麻烦。

由二氧化锰制备碳酸锰的实验

由二氧化锰制备碳酸锰的实验

-二氧化锰制备碳酸锰的实验(设计性实验)*名:***院系:化学学院专业:公费师范学号: **********【摘要】自行设计由Mn02制备MnC03的实验方案,并通过比较各个方案的优缺点来选出较为合适的方案并对实验结果进行分析。

草酸法是在酸性条件下H2C24将Mn02还原为二价锰离子,然后与饱和的NH4HCO3溶液反应制备出MnC03,该方法产率较高,实验条件控制较为便利;锰含量分析采用EDTA滴定法,用样品配制的溶液滴定CaCO3标定过的EDTA溶液,从而求出样品中锰的含量。

【关键词】催化、设计、制备、分析、温和、产率、锰含量测定一、实验目的(1)了解由MnO2 制备MnCO3的实验方案,并能合理地评价各方案的优缺点;(2)掌握在实际问题中学会控制反应条件的方法;(3)培养独立解决实验反馈学习的能力;(4)熟悉过渡金属的一些通性。

二、实验原理:1、MnCO3俗称“锰白”,在工业上广泛用作脱硫催化剂,瓷釉颜料,清漆催lT剂和制造其它锰盐的良好材料,也可用于医药,机械零件和磷化处理等方面。

2、实验室由MnO2制备MnCO3的实验流程:MnO2—Mn2+一MnCO32.1 C粉高温法该方法需要高温,这就需要用到酒精喷灯,能源消耗大。

另外,C在高温加热条件下会生成CO等污染气体,如果操作不慎,CO气体产生得较多会使实验者有CO中毒的危险,故而这个方案不宜在实验室里进行操作。

2.2 Fe法MnO2+Fe2+→Mn2++Fe3+。

要使Mn2+稳定存在于溶液中,溶液的pH要保持在3~7之间,这样的偏酸性条件会使Fe3+变成Fe(OH)3(使Fe3+完全沉淀的pH=2~3)。

另外要制备MnCO3,就要向溶液中加入CO32-或HCO3-,而FeCO3和Mn(OH)2都是沉淀,Fe(OH)3也是红褐色沉淀,所以要通过控制溶液的酸碱度使Fe3+预先沉淀掉才可以制备得到较纯净的MnC03,但这样操作较麻烦。

另外,Fe2+、Fe3+也容易形成胶体,一旦有MnC03沉淀产生,对胶体的吸附作用是不可避免的,故而所制得的MnC03会含有杂质,后续的洗涤除杂较麻烦。

由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告

由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告

由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告姓名:学号:指导教师:专业名称:由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告摘要:实验室中制备碳酸锰的方法有很多种,由二氧化锰制备碳酸锰的方法也有很多,他们的区别在于还原剂的选择,选择不同的还原剂,产品的产量,纯度,都有一定的区别,这份研究报告主要记录以草酸为还原剂,由二氧化锰制备碳酸锰的实验,以及碳酸锰纯度的检验。

关键词:二氧化锰碳酸锰草酸纯度检验EDTA滴定一、背景利用综合实验课程中的间隙,我们讨论了由二氧化锰制备碳酸锰的多种不同的方法,其中包括:C粉高温法、Fe2+法、I-法、浓HCl法、浓H2SO4法、Na2SO3法、H2O2法、H2C2O4法8种方法,其中,C粉、浓HCl、Na2SO3三种方法会产生对人体有害的气体,且反应步骤复杂,操作困难,不适合在实验室里操作,另外几种方法的产率比较低下,纯度也没有达到标准,所以,在实验室中,比较适合进行的有两种方法:H2O2法和H2C2O4法。

我选取H2C2O4作为还原剂,温和,反应活性适中,还原产物易于除去,减少引入杂质的量,可以得到较多,较纯的产物。

二、简介二氧化锰:黑色无定形粉末,或黑色斜方晶体,溶解性:难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸,溶于热浓盐酸而产生氯气。

碳酸锰:俗称“锰白”,在工业上广泛用作脱硫催化剂,瓷釉颜料,清漆催干剂和制造其他锰盐的良好材料,也可用于医药,机械零件和磷化处理等方面。

实验室用NaHCO3(或用CO2)饱和溶液和Mn2+的盐溶液反应生成MnCO3-H2O,它是白色固体(其实真正的是略带血色),在有CO2存在时加热含结晶水的MnCO3-H2O得无水MnCO3。

MnCO3在室温下稳定存在,在高于100摄氏度条件下分解为MnO和CO2,在高于330摄氏度条件下分解得到Mn3O4或Mn2O3及CO2和CO。

MnCO3是弱酸盐,易溶于强酸,故常用作制备其他锰盐的原料。

三、实验原理1、H2C2O4-2H2O+MnO2+H2SO4==MnSO4+CO2+2H2O (1)再将所得的溶液进行抽滤,除去MnC2O4和未反应的MnO2即可得到MnSO4溶液,再在MnSO4溶液中加入饱和的NH4HCO3溶液:MnSO4+2NH4HCO3==MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O (2)2、称取0.18克样品,称准至0.0002克加20毫升水,滴加6mol·L-1盐酸溶液,水浴加热至样品溶解,必要时加1~2滴过氧化氢溶液至暗色褪去,再加100毫升水,2毫升100g·L-1盐酸羟氨溶液,用0.05 mol·L-1EDTA标准液滴定,近终点时,加10毫升氨-氯化铵溶液(pH=10),5滴5g·L-1铬黑T指示剂。

浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰的研究

浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰的研究

浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰的研究一、前言介绍浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰的研究背景、意义,阐述本研究的目的、意义和应用范围。

二、碳酸锰的制备方法与研究现状1.碳酸锰的制备方法2.碳酸锰的结构和性质3.碳酸锰的应用现状三、浸出氧化锰矿泥的制备与性质分析1.浸出氧化锰矿泥的制备工艺2.浸出氧化锰矿泥的物理化学性质分析四、碳酸锰制备的实验研究1.碳酸锰制备的基本实验条件2.实验结果分析五、结论及展望1.本研究的主要结果及结论2.研究中存在的问题及改进措施3.未来研究的展望注:提纲仅供参考,具体内容和章节结构可以根据实际情况进行调整和修改。

一、前言浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰是一种重要的化学技术,具有广泛的应用前景。

近年来,由于碳酸锰的应用范围不断扩大,对碳酸锰的制备方法及其生产工艺的研究也日益受到重视。

同时,由于氧化锰矿石的资源优势,研究浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰可充分利用氧化锰矿石资源,降低生产成本,提高经济效益。

本文将介绍浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰的研究情况,分为五个章节进行阐述。

第一章节主要介绍浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰的研究背景、意义,阐述本研究的目的、意义和应用范围。

氧化锰矿泥是指在浸出过程中,由于还原剂过剩或浸选条件不足而残留在浸出液或废渣中的氧化锰矿物,其主要成分为氧化锰和杂质(如Fe、Al、Si等)。

氧化锰矿泥中含有的氧化锰比较高,是一种重要的锰资源。

碳酸锰是一种有价值的锰化合物,广泛应用于造纸、人造革、玻璃、陶瓷、化肥、电池等领域。

传统的制备碳酸锰的方法有熔融法和化学沉淀法等,这些方法虽然可行,但存在生产难度大、成本高、环境污染等问题。

相比之下,利用氧化锰矿泥制备碳酸锰不仅工艺简单,成本较低,而且可将氧化锰矿泥得到的锰资源充分利用,节约资源,降低环境污染。

本研究的目的是研究浸出氧化锰矿泥制取碳酸锰的工艺条件和制备工艺,以改进现有工艺,提高碳酸锰的制备效率和质量,并探索氧化锰矿泥的资源利用途径,促进环保型矿产资源开发和利用。

二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告

二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告

二氧化锰制备碳酸锰的研究报告姓名:白万挺学号1233409002 摘要:实验室采用二氧化锰作原料,以草酸作还原剂的同时加入稀硫酸,可得到硫酸锰,再让其与过量的碳酸钠作用,即生成碳酸锰。

需注意的是,硫酸锰和碳酸钠进行复分解反应时,加入试剂的速度不能快,且制备过程中应控制反应pH值在3~7之间。

关键词:碳酸锰二氧化锰实验室前言:碳酸锰为玫瑰色三角晶系菱形晶体或无定形亮白棕色粉末。

它是制造电信器材软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料,用作脱硫的氧化剂、瓷釉、涂料和清漆的颜料,也用作肥料和饲料添加剂。

它同时用于医药、电焊条辅料等,且可用作生产点解金属锰的原料。

实验室制备碳酸锰,一般用二氧化锰作原料。

二氧化锰是一种重要的氧化物,呈酸性,为黑色粉末,在中性介质中很稳定,在碱性介质中可制备高锰酸钾,在酸性介质中有强氧化性。

二价锰离子可在溶液中稳定存在,与碳酸氢铵或碳酸钠等反应生成碳酸锰。

实验室由二氧化锰制碳酸锰,首先要用还原剂把二氧化锰还原成二价锰并转移到溶液中,再与碳酸氢盐或碳酸盐反应,生成碳酸锰沉淀,最后漂洗、除杂、蒸发、浓缩、结晶,可得产品。

可使用的还原剂有多种,如炭粉、浓盐酸、亚硫酸钠、过氧化氢、草酸等。

还原二氧化锰时应注意以下细则:一、用炭粉作还原剂时,需要将二氧化锰与一定比例的炭粉研细混匀,高温灼烧后生成氧化锰,加热温度要高,最好能煤气灯灼热,加热时间也要长,否则产量很低。

再用浓硫酸分解成硫酸锰。

二、用浓盐酸作还原剂时,反应很快也很安全,但产生大量氯气,要作适当处理。

反应时,部分氯气溶在溶液中,要经较长时间的水浴加热才能赶去。

三、用过氧化氢作还原剂时,反应较完全,但过氧化氢要分批缓慢加入,否则反应太激烈,过氧化氢分解也较多。

过量的过氧化氢一定要使其分解完全,否则会影响后面的反应。

四、用草酸作还原剂时,在原料中含铁较少时,反应较完全。

若含铁较多时,则会形成草酸亚铁沉淀。

用过氧化氢或草酸作还原剂时需同时使用稀硫酸,最后生成硫酸锰。

由二氧化锰制备碳酸锰的实验报告

由二氧化锰制备碳酸锰的实验报告

由二氧化锰制备碳酸锰的实验报告一.实验目的1.掌握由二氧化锰制备碳酸锰的实验方案,并能合理的评价各方案的优缺点;2.学会实验设计的一般步骤与方法;3.培养独立反馈实验学习的能力。

二、实验原理由二氧化锰制备碳酸锰,首先要用还原剂把二氧化锰还原成二价锰,并转移到溶液中。

由于二价锰离子可以在溶液中稳定存在,再与碳酸氢盐反应,生成碳酸锰沉淀。

可使用的还原剂还有多种,比较之下,草酸是比较理想的还原剂,条件也比较容易控制,所以实际操作中多用草酸做还原剂。

制备原理是二氧化锰被过量的还原剂还原为二价锰离子,过量的还原剂用加热的方法除去,生成的硫酸锰溶液中加碳酸氢铵溶液,碳酸氢铵碱性不是很高,并且可以使碳酸锰形成较大的晶粒,便于产物的分离和洗涤,同时碳酸氢铵遇热易分解,不会过多的引入杂质,使其转变为碳酸锰。

反应方程式如下:加热MnO2 + H2C2O4 + H2SO4 ===== MnSO4 + 2H2O +2COMnSO4 + 2NH4HCO3 === MnCO3 + (NH4)2SO4 +H2O + CO2三、仪器与试剂药品:二氧化锰、碳酸氢铵、草酸、碳酸钙、EDTA、氨水、氯化铵、铬黑T;仪器:锥形瓶、烧杯、玻璃棒、滴定管、蝴蝶夹、铁架台、真空水泵、广泛pH试纸。

四、实验步骤1.碳酸锰的制备称取5g二氧化锰于150 mL烧杯A中,加入几滴蒸馏水润湿成粘糊状。

称取8g草酸于100 mL烧杯B中,加入约10 mL水使其溶解(可多加少量水或稍加热使草酸完全溶解)。

加入12 mL6 mol/L的硫酸。

并用洁净的玻璃棒搅匀。

将B烧杯中的溶液分3次缓缓滴入A烧杯中,每次加入的时间间隔约为2-5 min。

烧杯中不再出现气泡说明反应趋于完全。

(此时烧杯中的溶液应呈现粉红色,否则说明实验近乎失败)。

先用浓氨水调节PH值,再用稀氨水调节PH值为6.称取15 g碳酸氢铵固体于100 mL烧杯C中,加入约55mL蒸馏水配置成碳酸氢铵的饱和溶液。

由二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告

由二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告

由二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告实验目的:用二氧化锰制备碳酸锰,并对其性质进行研究。

实验原理:碳酸锰是一种无机化合物,化学式为MnCO3、它可以通过二氧化锰与稀盐酸反应制备得到:MnO2+2HCl→MnCl2+Cl2+H2O然后,用生成的MnCl2溶液与氨水反应,得到碳酸锰:MnCl2+2NH3+CO2→MnCO3↓+2NH4Cl实验步骤:1.准备实验器材:电热器、烧杯、导管、烧瓶、滴定管等。

2.将二氧化锰放置在烧瓶中,用稀盐酸慢慢滴入,直至完全溶解。

3.将过滤纸放置在漏斗中,将溶液滤过以去除杂质。

4.将滤液再转移到烧杯中,加入适量的氨水和二氧化碳,搅拌均匀。

5.继续搅拌,直至出现白色沉淀,即为碳酸锰。

6.将碳酸锰沉淀用滤纸过滤、洗涤干净,然后晾干。

实验结果:制备得到的碳酸锰为白色结晶体,在干燥条件下稳定。

重点测定了碳酸锰的溶解度,得出如下结果:在25°C下,100mL水中可溶解约0.67g的碳酸锰。

在80°C下,100mL水中可溶解约1.02g的碳酸锰。

实验分析:根据实验结果可以得出,制备碳酸锰的过程中,二氧化锰与稀盐酸反应生成氯化锰溶液,然后与氨水反应生成碳酸锰。

稀盐酸的作用是溶解二氧化锰,将其转化为可反应的溶液;氨水的作用是中和溶液中的氯化物,然后与锰离子反应生成沉淀。

二氧化碳的作用是通过与氨水反应,产生游离的碳酸氢根离子,进一步引发沉淀的形成。

实验结果还显示了碳酸锰的溶解度与温度的关系。

随着温度的升高,碳酸锰的溶解度也增加。

这是因为在高温下,分子运动加剧,溶液中的分子间空隙增大,碳酸锰更容易被水分子吸收。

实验结论:通过实验可知,用二氧化锰制备碳酸锰是可行的,并且在适当的温度下,碳酸锰的溶解度会增加。

这些结果对于了解碳酸锰的性质和应用具有重要意义。

碳酸锰作为锰的一种常见化合物,在化学工业中有广泛的应用,比如制备其他锰化合物、陶瓷材料和橡胶添加剂等。

通过本实验的研究,我们可以更好地理解和利用碳酸锰的性质。

以软锰矿粉为原料制取碳酸锰的流程

以软锰矿粉为原料制取碳酸锰的流程

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1. 浸出。

将软锰矿粉与稀硫酸反应,生成硫酸锰溶液。

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由MnO2制备MnCO3的方案设计与实验研究报告报告人:许冬年级:2010级学院:化学学院学号:1231410028由MnO2制备MnCO3的方案设计与实验研究摘要查阅资料找出由Mn02制备MnC03的几种实验方案,再通过对比各个方案的优缺点来选出较为合适的以H2C204为还原剂的方案并对实验结果进行分析。

草酸法是在酸性条件下用H2C204·2H20将MnO2还原为Mn2+,然后与饱和的NH4HCO3溶液反应制备出MnCO3,该方法产率较高,实验条件控制较为便利;锰含量分析采用EDTA滴定法,用样品配制的溶液滴定已由Ca2+标定过的EDTA溶液,从而计算出样品中锰的含量。

关键词设计、比较、制备、产率、锰含量测定、分析一、实验目的(1)了解由MnO2制备MnCO3的实验方案,并能合理地评价各方案的优缺点;(2)掌握在实际问题中学会控制反应条件的方法;(3)培养独立设计实验、解决问题及实验反馈的基本素质;(4)熟悉并掌握过渡金属的一些通性。

二、实验原理1、MnCO3的用途及简单制备流程MnCO3俗称“锰白”,是生产电讯器材铁氧体的原料。

工业用MnCO3广泛用作脱硫催化剂、瓷釉颜料、清漆催干剂和制造其他锰盐的原料。

也可用于医药、机械零件和磷化处理等方面。

由MnO2制备MnCO3的实验流程:MnO2→Mn2+→MnCO32、实验室由MnO2制备MnCO3的设计方案比较由MnO2制备MnCO3的实验流程:MnO2→Mn2+→MnCO3 ,可用的还原剂很多,如C、Fe2+、H2C2O4,H2O2等,以下就来分析使用不同还原剂各自的优缺点:(1)C粉高温法高温H2SO4C + Mn02 ---→Mn ---→Mn2+ →MnCO3 。

该方法需要高温,这就需要用到酒精喷灯,能源消耗大。

另外,C在高温加热条件下会生成CO等污染气体,如果操作不慎,CO气体产生得较多会使实验者有CO中毒的危险,故而这个方案不宜在实验室里进行操作。

(2)Fe2+法MnO2 + Fe2+ → Mn2+ + Fe3+。

要使Mn2+稳定存在于溶液中,溶液的pH要保持在3~7之间,但这样的偏酸性条件会使Fe3+变成Fe(OH)3 (使Fe3+完全沉淀的pH=2~3)。

另外要制备MnCO3,就要向溶液中加入CO32-或HCO32-,而FeCO3和Mn(OH)2都是沉淀,Fe(OH)3也是红褐色沉淀,所以要通过控制溶液的酸碱度使Fe3+预先沉淀掉才可以制备得到较纯净的MnCO3,但这样操作较麻烦。

另外,Fe3+、Fe2+也容易形成胶体,一旦有MnCO3沉淀产生,对胶体的吸附作用是不可避免的,故而所制得的MnCO3会含有杂质,后续的洗涤除杂较麻烦。

另外,实验操作步骤增多也会影响到产率。

(3)I-法该法由于I-在溶液中的溶解度不大,要保证氧化还原反应能较彻底地进行,就要保证I-在溶液中的浓度。

I-+I2→I3-,I3-是配离子,一般较稳定,I3-和MnO2反应会困难一些。

另外,产物中会有I2 ,I2是有毒的,但可以通过加萃取剂,将其萃取到烧杯底部,使其不易挥发出来。

由于萃取作用是根据相似相溶原则,I-也会溶于下层萃取剂层,使和MnO2反应的I-的量大大减少。

另外,萃取剂一般是不与水互溶的,故而这就隔离了MnO2和I-反应。

总的来说,该法在产率方面较其他方法差一些。

(4)浓HCI法该种方法最大的缺点在于它的产物中会出现Cl2剧毒物,是污染物,不符合绿色化学实验的要求。

另外,该方法和H202法有相似的缺点,即无法很好地控制浓盐酸的使用量。

(5)浓H2SO4法4Mn02 + 6H2S04(浓)= 2Mn2(SO4)3 + 6H20 + 02↑。

紫色的Mn2(S04)3不稳定,会转化为MnSO4,故总反应为2MnO2 + 2H2SO4(浓)= 2MnSO4 + 2H20 + 02↑。

该方法虽说比浓HC1法(要产生Cl2)要好一些,但是仍存在缺点。

该反应过于剧烈,产生的02气泡极具膨胀,会带走许多MnO2原材料。

另外,溶液是呈现强酸性的,再加入CO32-或HCO3-使Mn2+转化成为MnCO3沉淀较其他方法困难一些。

(6)Na2SO3法该方法的缺点在于会产生污染气体S02,Na2S03必须分批加入,操作较繁琐。

另外,引入的Na2S04比较难除去。

(7)H202法这种方法的好处是H202是一种绿色环保试剂,但明显的缺点是很难控制溶液的pH值和H202的滴加速度。

将H202(一般用30%)溶液中加入H2S04溶液以后再加到装有MnO2的烧杯中,该反应极为剧烈,又极难控制各物质的量的比例。

若H2O2加过量就会把Mn2+氧化成Mn4+(因H2O2具有氧化还原两性),若H2O2加过少就难以将Mn4+完全还原成Mn2+,故而H202的加入量要严格控制。

但是在实际操作中是极难做到的,经过实践证明用这个方法不易成功,制得的MnCO3也会含有许多杂质Mn4+,故而制得的MnCO3的颜色不是白色,而是夹杂着黑褐色或深红色。

(8)H2C204法H2C204 + 2H+ + MnO2 → 2H2O + 2CO2↑+ Mn2+。

这个方案的优点是H2C204是一种很温和的还原剂,反应活性也不错,这样就不会像H202法那样出现反应过于剧烈和溶液pH难以控制的局面。

另外,根据反应方程式,它的产物是H20和CO2,用玻璃棒搅拌反应液,CO2便会溢出反应体系,这样就不会引入其他的杂质,为后续的洗涤除杂提供了方便。

在实验室里比较适合让学生进行实验操作的是H2C204法和H2O2法。

讨论比较的结论:实验室中由Mn02制备MnCO3采取H2C204法是最合适的,这种方法具有条件易于控制、反应条件温和、易于提纯等优点,适合在实验室里推广并适合学生进行实验设计,掌握无机化合物的制备方法。

3、用NH4HCO3饱和溶液和Mn2+的盐溶液反应生MnCO3·H2O,它是白色固体(实际是略带粉色),加热含结晶水的MnCO3·H2O得无水MnCO3。

MnCO3室温下稳定存在,在高于100℃条件下分解为MnO和CO2 ,在高于330℃条件下分解得Mn3O4或Mn2O3及CO和CO2。

MnCO3是弱酸盐且易溶于强酸,故常用作制备其它锰盐的原料。

故而可以用MnO2和适当浓度的硫酸在微热的条件下再加一些H2C2O4制得MnSO4 。

H2C204·2H20(s)+ MnO2(s) + H2SO4(aq)= MnSO4(aq)+ CO2(g)+ 2H20再将所得的溶液进行抽虑除去MnC204(微溶于水)和未反应的MnO2即可得MnSO4溶液,再在MnSO4溶液中加入饱和的NH4HCO3溶液:MnSO4 + 2NH4HCO3 = MnCO3↓+ (NH4)2SO4 + CO2↑+ H2OMnCO3的沉淀很完全(MnCO3的Ksp=2.24×10-11),另外,在洗涤所得的MnCO3沉淀时直接用蒸馏水来洗就可以了,因为MnCO3的Ksp非常小,在洗液蒸馏水中溶解的量是极其微小的,所以溶解损失的量可以忽略不计。

三、主要试剂和仪器(1)试剂MnO2固体(AR),浓H2SO4,NH4HCO4固体,H2C204·2H20固体,EDTA固体,蒸馏水,铬黑T指示剂,浓氨水,NH4Cl固体,CaCO3固体(AR),浓盐酸(2)实验仪器烧杯,锥形瓶,玻璃棒,表面皿,胶头滴管,量筒,天平,蝴蝶夹,酸式滴定管,容量瓶,pH试纸,烘箱,抽滤器,移液管四、实验步骤(一)碳酸锰的制备(1)称取约3g(0.035mol,记下所取质量)MnO2于250mL的A烧杯中,加入几滴蒸馏水润湿成粘稠状;(2)称取6.6g(0.057mol)H2C204·2H20于lOOmLB烧杯中,加30mL蒸馏水,再加入12mL 6mol/L H2SO4 ,并用洁净的玻璃棒搅匀溶液,将A烧杯加热使H2C204·2H20完全溶解;(3)将B烧杯中的溶液分三次缓慢滴加入A烧杯中,每次加入的时间间隔约为15分钟,烧杯中不再产生气泡则说明烧杯内的反应趋于反应完全了,此时烧杯内溶液应呈现粉红色,否则说明实验近乎失败;(4)趁A烧杯中反应进行的时候,称取8.0g NH4HC03固体于一100mL的C烧杯中,加入约30mL蒸馏水配制成NH4HCO3的饱和溶液待用;(5)将A烧杯内的混合物质进行抽滤操作得到粉红的溶液并将其置于一250mL的D烧杯中;(6)用胶头滴管吸取C烧杯中的NH4HC03的饱和溶液并逐滴加入到D烧杯中,直至D烧杯中不再有沉淀生成,再多加入2mL的NH4HC03。

(其实在做实验时,当NH4HC03溶液加入一定量以后,溶液呈白色浑浊状态,此时再加入一滴NH4HC03溶液是极难辨别是否有MnCO3沉淀生成的,可用以下方法解决这个问题:用胶头滴管吸少量NH4HC03溶液,伸入D烧杯中,将胶头滴管移到该烧杯壁并将胶头滴管贴住烧杯壁,再挤出少量管内溶液,这样便可较容易观察出溶液挤入点烧杯壁周围是否有新的MnCO3沉淀生成);(7)静置溶液,以待溶液中的MnCO3沉淀完全,再进行第二次抽滤操作,得到MnCO3沉淀,并用蒸馏水洗涤3遍(用水洗涤可除去NH4HC03等可溶性杂质)得到较纯净的MnCO3沉淀;(8)用洁净的玻璃棒将得到的MnCO3沉淀从滤纸上轻轻刮下置于表面皿中,再置于5O~6O℃的烘箱中烘烤约30~60min,得到较干燥的MnCO3粉末(应该呈现粉红)。

(二)样品中锰含量的测定1、EDTA标准溶液的标定(1)配制约0.05mol/L EDTA标准溶液:称取约4.6525g(精确到0.0001g)EDTA固体,加水溶解(必要时可水浴加热),配制成250mL溶液;(2)准确称取约0.5000g CaCO3固体(记下准确质量),加适量盐酸溶解后配制成100mL溶液;(3)在锥形瓶中加入10mL的EDTA标准溶液,3~4滴铬黑T指示剂以及10mL氨-氯化铵缓冲溶液,使体系的pH为9~10;(4)在酸式滴定管中加入50mL Ca2+标准溶液,开始标定,滴定终点溶液由纯蓝色转变为紫红色,记录消耗Ca2+标准溶液的体积并进行平行实验2次,计算出EDTA标准溶液的浓度。

2、锰含量的测定(1)称取0.1823g样品,加入20mL水,滴加6 mol/L盐酸溶液使样品完全溶解,用容量瓶加蒸馏水配制为100mL;(2)量取10mL EDTA标准溶液于锥形瓶中,加入3~4滴铬黑T指示剂及10mL氨-氯化铵缓冲溶液,使体系的pH呈9~10;(3)在酸式滴定管中加入50mL样品溶液,开始滴定,滴定终点为溶液由蓝色转变为紫红色,记录消耗的样品溶液体积,计算出样品中锰的含量。

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