锰及其化合物
29:锰及其化合物
(3)X 是哪个反应的中间产物,分步写出反应方程式。
2. 化合物 A 是一不溶于水的暗红色固体, 它能溶于酸生成浅粉色的溶液 B, 将 B 与浓 HNO3 KClO C C NaOH Na O 和 与 和 2 2 共熔转化为暗绿色化合物 D,D 可溶 3 共煮沸生成棕色沉淀 ,将 于酸溶液生成紫红色溶液 E 及少量 C,将 C 加入酸性 H2O2 溶液中有气体产生,同时生成溶液 B,在溶液 B 中加入少量 NaOH 溶液生成白色沉淀 F,F 很快转变为褐色沉淀 G,F、G 分别失 水得到 A、C。回答下列问题: (1)A~G 各是什么物质,写出分子式。
5.过二硫酸根离子中两个硫原子间存在过氧键,写出过硫酸根离子的结构简式和电子式, 并确定硫原子的化合价。
6.过二硫酸盐是用电解硫酸氢铵溶液产生的,写出电极反应方程式和总反应方程式。
7.过二硫酸根离子能分步水解产生过氧化氢,写出 H2S2O8 在 D218O 中水解的两步反应方 程式:
9.过二硫酸盐在 Ag 的作用下能将 Mn2 氧化为 MnO4 ,写出离子反应方程式。
第五题(15 分)推断几组锰的化合物 1.化合物 X 不能独立存在,是某常见反应的中间产物;但 X 的配合物 Y 却能稳定存在。 将 KMnO4 与 KCl 加入冷却的 40%浓盐酸中并搅拌可得 Y,Y 与锰酸钾类质同晶,但其阴离子 是正八面体构型。 (1)写出 X、Y 的化学式;
(2)写出合成 Y 的化学方程式;
+
( 2) Ce(SO4)2 溶液是一种氧化剂, 可用高锰酸钾溶液氧化 Ce2(SO4)3 溶液制得。 已知: E(Ce4 /Ce )=+1.61V。
3+
(3)环己烯被高锰酸钾溶液氧化,在酸性条件和碱性条件下,产物不同。(有机物可用 分子式表示)
锰及其化合物
锰及其化合物
锰是一种常见的金属元素,原子号为25,符号为Mn,在自然界中具有重要的作用,可以
作为重要的组成部分组成各种催化剂和催化剂材料。
锰是第25号元素,属于第7族元素,形成了一种双价,同时存在多种不同的己价状态,其中介于2+,3+,4+,6+之间。
锰具有良好的电子导电性能,具有良好的化学稳定性和抗腐蚀性,可用作电极材料。
同时,磁性材料也需要锰,因为当磁场在铁磁体中设定时,可以使锰从三价水平向四价水平变化,从而产生连续的磁效应。
此外,由于锰的电化学活性特性和物理性质,可以用作合成氧化物以及电化学催化剂,广
泛应用于材料科学,分析化学,催化等领域,对转化、过氧化、氧化等反应都非常有效。
锰酸盐和锰化合物通常具有解离性、芳香性,热稳定性,反应活性和溶解度等优点,是重
要的工业原料和有机材料,在有机合成中有着很高的应用价值。
锰酸钾是一种混合物,性质受其组分的影响,它具有解离性、热稳定性和溶解度优点,广
泛应用于化工行业,比如染料、润滑油、钻井液、绝缘剂和农药中。
总之,锰和锰化合物是经济重要的物质,在工业领域被广泛应用,它们的特性取决于其组分,可用于催化剂和材料等,在材料科学和分析化学等领域发挥重要作用。
副族金属-锰及其化合物(解析版)
系列三副族金属专题1 锰及其化合物一、锰单质块状锰是呈灰色,是一种较活泼的金属,在空气中金属锰的表面被一层褐色的氧化膜所覆盖,甚至与冷的浓硝酸也形成强的氧化膜,所以呈化学惰性。
二、锰的化合物的价态规律稳定:Mn2+、MnO2(不溶于酸的固体)、MnO4-、Mn2O3(MnOOH(氢氧化氧锰))不稳定:Mn3+、MnO42-(酸性条件下会歧化:3MnO42-+4H+=====2MnO4-+MnO2+2H2O)三、Mn(Ⅱ)(1)溶解性:Mn(Ⅱ)强酸盐易溶,弱酸盐(MnCO3、硫化物),氧化物,氢氧化物为难溶(但可溶于稀酸)。
(2)Mn(H2O)62+离子为苹果绿色(3)还原性Ⅱ酸性介质中稳定,碱性介质中不稳定,易被氧化。
在Mn2+盐溶液中加OH-,生成Mn(OH)2白色沉淀,而后在空气中迅速被氧化生成MnO(OH)2的棕褐色沉淀。
Mn2+ + 2OH-=====Mn(OH)2↓白色,2Mn(OH)2 + O2=====2MnO(OH)2↓棕褐色Ⅱ酸性介质中,能被一些强氧化剂所氧化:2Mn2+ + 5S2O82-+ 8H2O=====2MnO4-+ 10SO42-+ 16H+2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+ =====2MnO4-+ 5Na+ + 5Bi3+ + 7H2O2Mn2+ + 5PbO2 + 4H+=====2MnO4- + 5Pb2+ + 2H2O其中Mn2+的鉴定常用NaBiO3为氧化剂在H2SO4或HNO3介质下反应。
Ⅱ在浓硫酸中,MnSO4与KMnO4反应可生成深红色的Mn3+(实际是硫酸根的配合物):MnO4-+4Mn2++8H+=====5Mn3++4H2OⅡ在中性或近中性的溶液中,MnO4-与Mn2+反应生成MnO2:2MnO4-+3Mn2++2H2O =====5MnO2(s)+4H+⑤Mn(OH)2易被氧化:Mn2++2OH-=====Mn(OH)2(s)(白色),2Mn(OH)2+O2=====2MnO(OH)2(s)(棕色)(4)硫酸锰:白色或微红色细小结晶体。
工作场所空气中锰及其化合物限值
工作场所空气中锰及其化合物限值摘要:1.工作场所空气中锰及其化合物的限值标准2.锰及其化合物的危害性3.如何保护工作场所空气中的锰及其化合物4.我国相关法律法规及标准正文:一、工作场所空气中锰及其化合物的限值标准锰及其化合物在工作场所空气中的限值标准是为了保护工人的身体健康和安全。
根据我国《职业病目录》和《工作场所有害因素职业接触限制》,锰及其化合物在工作场所空气中的限值标准如下:1.锰:0.2mg/m(最高容许浓度)2.锰化合物:0.5mg/m(最高容许浓度)二、锰及其化合物的危害性锰及其化合物在工作场所空气中对人体的危害性主要表现在以下几个方面:1.锰中毒:长期接触高浓度锰及其化合物可引起慢性锰中毒,表现为疲劳、头痛、失眠、记忆力减退等症状。
2.呼吸道刺激:锰及其化合物可引起呼吸道刺激,导致咳嗽、喘息等症状。
3.皮肤损害:接触锰及其化合物可引起皮肤炎、湿疹等皮肤损害。
4.致癌作用:长期接触高浓度锰及其化合物可能具有致癌作用。
三、如何保护工作场所空气中的锰及其化合物为保护工作场所空气中的锰及其化合物,企业应采取以下措施:1.降低锰及其化合物的使用量,采用无毒或低毒的替代品。
2.提高生产工艺,加强设备的密闭和通风措施,减少锰及其化合物的逸散。
3.定期检测工作场所空气中锰及其化合物的浓度,确保其不超过限值标准。
4.为工人提供个人防护用品,如口罩、手套等。
5.加强工人的职业卫生培训,提高工人的自我保护意识。
四、我国相关法律法规及标准我国《职业病目录》、《工作场所有害因素职业接触限制》、《工业企业设计卫生标准》等法律法规和标准对工作场所空气中锰及其化合物的限值进行了明确规定。
企业应严格遵守这些法律法规和标准,确保工作场所空气中锰及其化合物的安全。
锰及其化合物用途广泛
锰及其化合物用途广泛锰是一种广泛应用的化学元素,其化合物具有许多应用领域。
以下是锰及其化合物的一些主要用途:1. 钢铁制造:锰是一种重要的合金元素,可用于制造钢和铁合金。
锰合金可以增加钢的硬度、强度和耐腐蚀性,使其适用于制造高速工具钢、弹簧钢和不锈钢等。
此外,锰可以减少钢铁中的硫和氧含量,改善钢铁的质量。
2. 电池制造:锰可以用于制造电池,如干电池和锰酸锂电池。
在干电池中,锰被用作正极活性物质,它与二氧化锰反应产生电流。
在锰酸锂电池中,锰酸锂是正极材料,具有高能量密度和长寿命特点。
3. 化工工业:锰及其化合物被广泛应用于化学工业。
例如,二氧化锰可用作催化剂,促进氧化还原反应,并用于制备有机化合物、染料和医药中间体。
锰盐还可用于水处理,作为氧化剂和除臭剂。
4. 农业:锰是植物生长所需的微量元素之一。
它在植物中起着重要的生物催化剂作用,参与光合作用和酶的活化。
锰缺乏会导致植物生长不良、叶片发黄和果实质量下降。
因此,锰肥料在农业生产中被广泛应用,以提高农作物的产量和品质。
5. 食品和饮料工业:锰是人体所需的微量元素,对人体的新陈代谢和骨骼发育起着重要作用。
锰盐可以用作食品添加剂,增加食品和饮料的营养价值。
例如,锰可以用于制作谷物食品、啤酒和果汁等。
6. 环境保护:锰及其化合物在环境领域也有重要的应用。
例如,锰矿石和锰盐可以用于处理废水中的重金属,将其转化为不溶性沉淀物。
锰盐也可用于土壤修复,改善土壤肥力和植物生长环境。
7. 医药工业:锰盐也被广泛应用于医药工业。
锰是许多酶的辅助因子,参与机体的代谢过程,具有抗氧化和抗炎作用。
锰盐可用于制备某些药物,如锰剂和锰葡萄糖酸钠。
总之,锰及其化合物具有广泛的应用领域,包括钢铁制造、电池制造、化工工业、农业、食品和饮料工业、环境保护和医药工业等。
锰的应用对许多领域的生产和生活都起到重要的推动作用。
锰及其化合物的危害
锥体系:是大脑皮层下行控制躯体运动的最直接路径。主要是管理骨骼肌 的随意运动。
锥体外系:是指除锥体系以外的一切调节躯体运动的下行传导系。主要作 用是调节肌紧张,配合锥体系协调随意运动,维持机体姿势平衡。
【临床表现】
【急性毒效应】
大量吸入新生的氧化锰烟雾后,少数人可发生锰所致的“金属烟热”。
诊断及分级标准
治疗原则 早期可用金属络合剂如依地酸二钠钙等治疗,并适当给予对症治疗。 出现明显的锥体外系损害或中毒性精神病时,治疗原则与神经一精神科相同。
诊断及分级标准
其他处理
观察对象: 六个月至一年复查一次,进行动态观察,并根据病情发展趋势,适当处理。
附录A
A.1 锰中毒应注意与神经衰弱、周围神经炎、精神病、震颤麻痹、脑炎后 遗症、肝豆状核变性、急性一氧化碳中毒后发症、脑动脉硬化、老年震颤 等疾病相鉴别。
【职业性慢性锰中毒诊断标准】
职业性慢性锰中毒是长期接触锰的烟尘所引起的以神经系统改变为主的疾病。 早期表现为神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱。 中毒较明显时,出现锥体外系损害,并可伴有精神症状。 严重时可表现为帕金森氏综合征和中毒性精神病。
诊断原则
应根据密切的职业接触史和以锥体外系损害为主的临床表现,参考作业环 境调查、现场空气中锰浓度测定等资料,进行综合分析,除其它疾病隅 如震颤麻痹、肝豆状核变性等,方可诊断。
二氧化锰(MnO2)
四氧化三锰(Mn3O4)
氯化锰(MnCI2)
硫酸锰〔Mn2(SO4)3)
碳化锰(Mn3C)
【职业接触】
【职业接触】
1.冶金工业如锰矿石的开采、运 输与加工(辗磨、过筛、包装)等。
我国以软锰矿(MnO2)及菱锰矿 (MnCO3)居多,其中软锰矿多为 露天开采,含锰量高者可达60%, 菱锰矿多系井下开采,含锰大约 30%左右。
高考化工流程新考点 锰及其化合物
高考化学工艺流程中的新考点锰及其化合物一、知识拓展1、金属锰锰是第25号元素,在周期表中位于第四周期,第ⅦB族,在地壳中主要以氧化物形式存在,如软锰矿MnO2⋅x H2O、黑锰矿Mn3O4和水锰矿Mn2O3⋅H2O等。
锰的氧化态有+2、+3、+4、+5、+6和+7,其中+2、+4、+6、+7为常见氧化态。
锰是活泼金属,它在空气中燃烧生成Mn3O4(类似Fe3O4,是MnO和Mn2O3的混合氧化物):3Mn+2O2Mn3O4锰能分解水,易溶于稀的非氧化性酸生成Mn(Ⅱ)盐和放出氢气:Mn + 2H2O == Mn(OH)2+ H2↑Mn+2H+== Mn2++H2↑锰与冷浓H2SO4作用缓慢。
有氧化剂存在时,锰与熔融碱作用生成锰酸盐:2Mn + 4KOH + 3O22K2MnO4+ 2H2O高温时,Mn 和X2、O2、S、B、C、Si、P 等非金属直接化合,更高温度时可与N2化合。
2、锰(Ⅱ)化合物Mn2+的价电子构型为较稳定的半充满d5结构,因此Mn2+是Mn的最稳定状态。
在酸性溶液中Mn2+的还原性很弱,只有在高酸度的热溶液中,与过二硫酸铵、铋酸钠等强氧化剂作用,才能将Mn2+氧化成MnO4-。
2Mn2++5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+2Mn2++5NaBiO3+14H+2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O2Mn2++5PbO2+4H+2MnO4-+5Pb2++2 H2O由于MnO4-是紫色的,故这些反应常用于定性检验Mn2+ 离子。
在碱性溶液中,Mn(Ⅱ)很容易被氧化成Mn(Ⅳ) 化合物。
2Mn(OH)2+O2== 2MnO(OH)2↓(棕褐)多数锰(Ⅱ)盐如MnX2、Mn(NO3)2、MnSO4等皆溶于水。
MnO2与浓H2SO4和C作用可制得硫酸锰:2MnO2+C+2H2SO4== 2MnSO4+CO2↑+2H2O锰(Ⅱ)的弱酸盐和氢氧化物难溶于水,如MnS、MnCO3、MnC2O4、Mn(OH)2等。
《锰及其化合物》课件
D.【2018全国Ⅲ】苯乙烯是重要的化工原料,苯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
谢谢 观看
THANK YOU
C.
检验有无乙烯生成
将从瓶内逸出的物质通入到酸性KMnO4溶液中
配制浓度为0.010 mol·L-1 D.【2017全国Ⅲ】
称取KMnO4固体0.158 g,放入100 mL容量瓶中,加水溶
的KMnO4溶液
解并稀释至刻度
真题演练
02 高考题改编
下列叙述正确的是( C )
A.【2019江苏】在 0.1 mol·L−1 FeCl2溶液中,下列离子能够大量共存: K+、Mg2+、SO42-、MnO4-
B.【2019天津】二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以用下面的离 子方程式进行解释: 3SO2 + 2MnO4- = 3SO42- + 2Mn2+ + 2H2O
C.【2017上海】浓盐酸、二氧化锰反应产生的气体通入淀粉碘化钾试 液,变成蓝色,说明Cl2具有氧化性
D.【2016天津】用高锰酸钾标准溶液滴定草酸的离子方程式: 2MnO4- + 16 H+ + 5C2O42- = 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O
真题演练
03 高考题改编
下列说法正确的是( D )
A.【2019浙江选考】甲烷、苯、葡萄糖均不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色
B.【2017全国Ⅰ】化合物 (b)、 (d)、 (p)的分子式均为C6H6,它们均可与酸
性高锰酸钾溶液反应
C.【2019全国Ⅰ】化合物2-苯基丙烯(
)不能使稀高锰酸钾溶液褪色
3MnO2 + 4Al 高温 3Mn + 2 Al2O3
专题3-1:副族金属-锰及其化合物(解析版)
系列三副族金属专题1 锰及其化合物一、锰单质块状锰是呈灰色,是一种较活泼的金属,在空气中金属锰的表面被一层褐色的氧化膜所覆盖,甚至与冷的浓硝酸也形成强的氧化膜,所以呈化学惰性。
二、锰的化合物的价态规律稳定:Mn2+、MnO2(不溶于酸的固体)、MnO4-、Mn2O3(MnOOH(氢氧化氧锰))不稳定:Mn3+、MnO42-(酸性条件下会歧化:3MnO42-+4H+=====2MnO4-+MnO2+2H2O)三、Mn(Ⅱ)(1)溶解性:Mn(Ⅱ)强酸盐易溶,弱酸盐(MnCO3、硫化物),氧化物,氢氧化物为难溶(但可溶于稀酸)。
(2)Mn(H2O)62+离子为苹果绿色(3)还原性Ⅱ酸性介质中稳定,碱性介质中不稳定,易被氧化。
在Mn2+盐溶液中加OH-,生成Mn(OH)2白色沉淀,而后在空气中迅速被氧化生成MnO(OH)2的棕褐色沉淀。
Mn2+ + 2OH-=====Mn(OH)2↓白色,2Mn(OH)2 + O2=====2MnO(OH)2↓棕褐色Ⅱ酸性介质中,能被一些强氧化剂所氧化:2Mn2+ + 5S2O82-+ 8H2O=====2MnO4-+ 10SO42-+ 16H+2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+ =====2MnO4-+ 5Na+ + 5Bi3+ + 7H2O2Mn2+ + 5PbO2 + 4H+=====2MnO4- + 5Pb2+ + 2H2O其中Mn2+的鉴定常用NaBiO3为氧化剂在H2SO4或HNO3介质下反应。
Ⅱ在浓硫酸中,MnSO4与KMnO4反应可生成深红色的Mn3+(实际是硫酸根的配合物):MnO4-+4Mn2++8H+=====5Mn3++4H2OⅡ在中性或近中性的溶液中,MnO4-与Mn2+反应生成MnO2:2MnO4-+3Mn2++2H2O =====5MnO2(s)+4H+⑤Mn(OH)2易被氧化:Mn2++2OH-=====Mn(OH)2(s)(白色),2Mn(OH)2+O2=====2MnO(OH)2(s)(棕色)(4)硫酸锰:白色或微红色细小结晶体。
【锰及其化合物】职业病危害告知卡(精编版)
职业病危害告知卡工作场所存在锰及其化合物,对人体有损害,请注意防护锰及其无机化合物(按MnO2计)Manganese and Inorganic Compounds(as MnO2)理化特性健康危害浅灰色硬而脆的金属,似铁。
元素符号Mn,易溶于稀酸而放出氢,同时生成二价锰离子。
其盐遇水可缓慢生成氢氧化锰。
锰蒸气在空气中很快氧化成灰黑色的一氧化锰(MnO)和棕红色的四氧化三锰(Mn3O4)烟尘,其中以二价锰最稳定。
熔点:1244℃沸点:1962℃密度:7.2g/cm3危害因素分类:化学因素类。
(高毒)侵入途径:以蒸气、烟尘的形式主要经呼吸道吸收,消化道吸收缓慢而不完全。
健康危害:(1)金属烟热,吸入大量锰氧化物烟尘后数小时出现头昏、头痛、恶心、寒战、高热、咽痛、咳嗽等症状,一般在24~48h内消退。
(2)慢性中毒。
早期表现为神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱。
中毒较明显时,出现锥体外系损害,并可伴有精神症状。
严重时可表现为帕金森综合征和中毒性精神病。
危害后果:职业性慢性锰中毒。
当心中毒应急处理(1)口服髙锰酸钾中毒者,用清水洗胃,直至洗出液无色为止。
再口服牛奶和蛋清,以保护胃肠黏膜,喉水肿引起窒息立即气管切开,吸氧,对症治疗,使用抗生素,维持水、电解质平衡。
(2)吸入新生锰氧化物烟尘者,脱离接触可自行好转。
重症可适当补液,口服解热镇痛药和抗生素,预防肺部继发感染。
(3)MMT皮肤吸收引起的症状,立即用清水冲洗,适当对症治疗。
(4)慢性中毒,早期可用金属络合剂如依地酸二钠钙等治疗,并适当给予对症治疗,出现明显的锥体外系损害或中毒性精神病时,治疗原则与神经-精神科相同。
(5)锰尘肺治疗原则清除病因,保护肺巨噬细胞,抑制肺纤维化,增加肺代偿功能以及预防感染,治疗并发症。
防护措施密闭,局部抽风排毒,佩戴防毒面罩。
工作场所禁止饮食、吸烟标准限值:PC-TWA 0.15mg/m³检测数据:检测日期:急救电话:120 消防电话:119 职业卫生咨询电话:。
第2章锰化合物及其物理化学性质
www 锰的还原性能强,故易溶于稀酸而放出氢:
Mn+2H+=Mn2++H2↑
锰在有氧化剂存在下,还能同熔融的碱作用而生成锰酸盐:
2Mn+4KOH+3O2=2K2MnO4+2H2O 块状锰在空气中仅表面上变暗,即使加热也没有显著的变化。但粉末状锰在
空气中加热时可燃烧,生成 Mn3O4。卤素在加热时与锰直接作用而生成 MnX2。 氮在 1200℃以上与锰化合生成 Mn3N2。熔融的锰溶解碳后形成 Mn3C。锰与硫共
与浓硫酸作用可放出 O2: MnO2+4HCl → MnCl2+Cl2↑+2H2O
2 MnO2+2H2SO4 → 2MnSO4+O2↑+2H2O 实验室常应用第一个反应制备少量氯气。 在碱性介质中,MnO2 具有还原性。例如,MnO2 与 KClO3、KNO3 等氧化剂 一起加热熔融时,可被氧化成深色的锰酸钾 K2MnO4:
图 2-2 在 25℃,pH 作用下 MnO2 对 Mn(Ⅱ)的吸附
MnO2(s)对 H+和多价阳离子的亲和力比对碱金属离子的亲和力大。因此, MnO2(s)的电荷特征和胶体稳定性决定于 H+和多价金属离子的浓度。多价阳离子 加入到 MnO2(s)稳定的悬浮体中,从固相中置换 H+离子,导致电荷减少并降低了 胶体稳定性。
. 2Mn2++5NaBiO3+14H+ → 2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O 网 r 以上反应是鉴定 Mn2+离子的特效反应(specific reaction) e 碱性介质中,Mn(Ⅱ)的还原性较强,空气中的氧可将 Mn(Ⅱ)氧化为 水 Mn(Ⅳ)。例如,向 Mn(Ⅱ)盐溶液中加入适量的 NaOH 溶液,可析出白色的 t Mn(OH)2 沉淀,在空气中放置片刻,Mn(OH)2 即被氧化成棕色的水合二氧化锰 a MnO2·nH2O:
化学教材关于锰的知识点
化学教材关于锰的知识点锰(Manganese)是一种重要的金属元素,在化学、材料科学和工业中都有广泛的应用。
本节将详细介绍锰的基本性质、存在形式、用途以及与其相关的化学反应。
一、锰的基本性质锰是一种坚硬、有光泽的过渡金属,其原子序数为25。
在常温下,锰可以抵抗空气和水,但在高温下,它会与氧、硫、氯等元素反应。
锰的化学性质较活泼,能与许多元素发生反应,形成化合物。
二、知识点锰及其化合物1、锰的单质金属锰: 银白色金属,粉末状的锰: 灰色。
锰是钢的一种重要添加剂,因为它能脱除氧和硫.2、锰的化合物(1)Mn(VII)化合物1)高锰酸钾的制备以软锰矿为原料 (MnO2) 制备高锰酸钾,先制K2MnO4:3 MnO2 + 6 KOH + KClO3 = 3 K2MnO4 + KCl + 3 H2O (碱熔法)从 K2MnO4 制 KMnO4 有三种方法。
A) 歧化法, 酸性介质中, 有利于歧化:3 MnO42- +4 H+ = MnO2 + 2 MnO4- + 2 H2O2 MnO42- + 2 CO2 = MnO2 + 2 MnO4- + 2 CO32-在中性或弱碱性溶液中也发生歧化反应,但趋势及速率小:3 MnO42- + 2 H2O = 2 MnO4- + MnO2 +4 OH-B) 氧化法:2 MnO42- + 2 Cl2 = 2 MnO4- + 2 Cl-C) 电解法: 电解 K2MnO4 溶液:阳极:MnO42-à MnO4- + e-阴极:2 H2O + 2 e-à H2 + 2 OH-电解总反应:2 K2MnO4 + 2 H2O = 2 KMnO4 + 2 KOH + H22) 高锰酸钾的强氧化性MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+ = Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H+ = 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2OMnO4- + 4 Mn2+ + 15 H2P2O72- + 8 H+ =5 [Mn(H2P2O7)3]3- + 4 H2O 2 MnO4- + 5 SO32- + 6 H+ = 2 Mn2+ + 5 SO42- + 3 H2O2 MnO4- +3 SO32- + H2O = 2 MnO2 + 3 SO42- + 2 OH-2 MnO4- + SO32- + 2 OH-(浓) = 2 MnO42- + SO42- + H2O(2)Mn(IV)化合物二氧化锰在强酸中有氧化性(2) 还原性: 在碱中易被氧化成高价,生成MnO(OH)2. MnO(OH)2 (棕黄色)Mn2+ + 2 OH- = Mn(OH)2¯ (白) 无氧条件Mn(OH)2 + ½O2 = MnO(OH)2 (棕黄色)MnO(OH)2 + (x - 1) H2O = MnO2∙x H2O (黑褐色)Mn(OH)2 + 2 H+ = Mn2+ + 2 H2OMn(II) 在碱性条件下不稳定(还原性强)Mn(II)在酸性条件下稳定 (还原性差)在酸性溶液中,只有用强氧化剂,如NaBiO3、PbO2、(NH4)2S2O8 等,才能将 Mn2+ 氧化为呈现紫红色的高锰酸根(MnO4-)。
锰的化合物有哪些
锰的化合物有哪些锰的化合物主要有氧化物、氢氧化物、锰盐等三大类。
一、锰的氧化物锰的氧化物主要有一氧化锰(MnO)、二氧化锰(MnO2)、三氧化二锰(Mn23)、四氧化三锰(Mn3O4)、亚锰酸酐(Mn2O5)、锰酸酐(Mn03)和高锰酐(Mn2O7).Mn2O5和MnO3不能以游离状态存在,只能以亚锰基和锰酸基形式存在。
自然界中最常见的锰的氧化物有软锰矿(MnO2)、硬锰矿(mMnO·MnO2·nH20)、偏锰酸矿(MnO2·nH2O)、水锰矿[MnO2·Mn(OH)2]、褐锰矿(Mn23)、黑锰矿等。
含锰天然氧化物见表1。
表1R-Mn,K,Ca,Mg等MnO,Mn203,Mn34,MnO2等不溶于水,锰的各种氧化态,随氧化价的升高,碱性减弱,酸性增强,低价的MnO,Mn2O3属碱性;4价的MnO2属中性;高价的MnO3,Mn27为酸性。
(一)一氧化锰一氧化锰又称为氧化亚锰(MnO),分子量,呈草绿色或灰绿色粉末,为碱性氧化物,在空气中易氧化,在大气中加热至不同温度时可以生成Mn304,Mn23,MnO2.常温下不溶于水,易溶于酸而生成玫瑰色的二价锰盐。
结晶水合物和Mn2+盐溶液的玫瑰色是因为存在[Mn(H20)6]2+离子的缘故。
MnO密度为~5.46g/cm3,硬度为5~6,熔点1784℃.Mn0主要用于生产硫酸锰,因为生产硫酸锰的主要原料是软锰矿(Mn02),MnO2不溶于稀酸,必须预先还原成MnO。
纯度较高和重金属离子含量低的MnO可直接用于作肥料和饲料添加剂。
工业上生产MnO的方法主要是在回转窑内或反射炉内加碳还原软锰矿粉制得,也有报导可在多层移动炉、沸腾炉内生产。
除采用软锰矿外还可用Mn(OH)2和MnCO3在隔绝空气条件下加热制得。
(二)四氧化三锰(Mn30 4 )Mn304矿物学中又称之为黑锰矿,分子量,理论含锰量%,离子结构为Mn2+[Mn23+]O4,复合分子式为MnO·Mn23,属四方(斜方)晶系,是普通尖晶石结构。
9. 4锰及其化合物的性质
锰
[Ar]3d54s2
2
锰单质的性质: •白色金属,硬而脆
锰的单质
• 活泼金属:
E (Mn 2+ /Mn) = -1.182V
3
锰的化合物
Mn的价电子构型:3d54s2
可形成多种氧化值: -3,-2,-1,0,1,
最高氧化值=价电子数 +2,+3,+4 , +5,+6,+7
低氧化值
中氧化值
高氧化值
5
•在氧化剂存在下与熔融的碱作用: 熔融
2M n + 4KOH + 3O2 2K2M nO4 + 2H2O
纯锰的制备
3MnO2 Mn3O4 + O2
Mn3O4 + 8Al Mn + Al2O3 Mn3O4 + 2C 3Mn + 2CO2
6
1.锰(Ⅶ)的化合物
1)强氧化性
EA( MnO
4
/Mn
2+
)
=
1.51V
可氧化物种 产物
SO32- ISO42- I2
Cl-
H2S
Cl2 S 或 SO42-
Fe2+ Fe3+
溶液的酸度不同,MnO—4 被还原的产物不同:
2M nO4-
+
5SO
23
+
6H+
2M n2+
+
5SO
Hale Waihona Puke 24+ 3H2O
2M nO4-
+
3SO
23
+
H2O
2M nO2
+
职业病危害告知卡:锰及其化合物
可经呼吸道进入人体。主要损害神经系统。表现为嗜睡、冷漠、注意力涣散、精神萎靡、情绪改变,言语单调、不清,手、舌颤,重者四肢发僵,动作缓慢笨拙、两腿发沉、走路为前冲步态、闭目难站稳。大量吸入氧化锰烟尘,可引起金属烟雾热。
抢救人员穿戴防护用具,速将患者移离现场至空气新鲜处,去除污染衣物;注意保暖、安静;皮肤或眼污染用流动清水冲洗各至少20min;呼吸困难给氧,必要时用合适的呼吸器进行人工呼吸;立即与医疗急救单位联系抢救。
工作场所空气中时间加权平均允许浓度(PC-TWA)不超过10 mg/m3。无有效过滤方式,采用供气式呼吸防护。密闭、局部排风。禁止明火、火花、高热,使用防爆电器和照明设备。发生泄漏时将渗漏口朝上,防止液态气体逸出。
标准限值:PC-TWA:0.15mg/m3检测数据:检测日期:
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H2O
锰及其化合物
制药152班 孙文轩
2016
1. 标准电极电势图 (1) A/V
Mn O 4 0.56
Mn O2 4
2.24
MnO 2
0.91
Mn 3
1.51
Mn 2
1.03
Mn
1.68
1.49
1.21
①∵2.24V > 0.56V, ∴ MnO42-极易歧化 3MnO↓黑+2H2O
+7H2O
注:①Mn2+不能过量
②酸性介质不能用HCl
Mn(OH)2 还原性 Mn(OH)2 + O2 = MnO2.H2O (2) Mn(Ⅳ):MnO2 棕黑色 强氧化剂(酸性介质):
MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
实验室制Cl2
2MnO2+4KOH + O2 熔融 2K2MnO4+2H2O (3) Mn(Ⅵ):MnO42①强碱介质中,不歧化 ②碱性介质中通Cl2,则 2MnO42-+Cl2=2MnO4-+2Cl绿色
2. 锰的化合物
(1) Mn(Ⅱ)
MnO,
Mn(OH)2, MnSO4, MnS, MnCO3
2Mn2++5S2O82-+8H2O Ag2SO4 2MnO4-+10SO425PbO2+2Mn2++4H+
+16H+ 5Pb2++2MnO4-+2H2O
5NaBiO3(s)+2Mn2++14H+=5Bi3++3MnO4-+5Na+ 此为Mn2+的鉴定方法
2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓黑+4H+
(2) B/V
MnO 4
0.56
Mn O
0.60
2 4
0.62
MnO 2
0.25
Mn(OH) 3
-0.05
0.15
Mn(OH) 2
1.56
Mn
0.34
①∵0.62V > 0.56V,∴MnO42-仍能歧化,但能力↓ 3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓黑+4OH②∵0.15V > -0.25V,∴Mn(OH)3也能歧化 2Mn(OH)3=MnO2↓黑+Mn(OH)2↓白+2H2O
(4) Mn(Ⅶ):
MnO4- 紫红色, 在酸性介质中是强氧化剂
Fe2+ SO32MnO4- + H+ + H2S H2O2 C2O42-
Fe3+ SO42S O2 CO2 + Mn2+
KMnO4 加热到200℃以上分解 2KMnO4 = K2MnO4 +MnO2 + O2
KMnO4 在酸性溶液中也分解 4MnO4- + 4H+ = 4MnO2 ↓+3O2 ↑+2H2O KMnO4 的氧化能力随介质的酸性减弱而减弱, 还原产物也因介质的酸碱性不同而不同 酸性:2MnO4-+5SO32-+6H+ = 2Mn2++SO42-+H2O 中性:2MnO4-+3SO32-+H2O = 2MnO2↓+3SO42-+ 2OH碱性:2MnO4-+SO32-+2OH- = 2MnO42-+SO42-+
(1) A/V
Mn O
4
0.56
Mn O
2 4
2.24
MnO 2
0.91
Mn
3
1.51
Mn
2
1.03
Mn
1.68 1.49
1.21
②∵1.51V > 0.91V, ∴ Mn3+极易歧化:
2Mn3++2H2O=Mn2++MnO2+4H+
③ 因为1.21V < 1.68V,∴发生歧化反应逆反应