k2mno4

.

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锰属黑色金属,钢灰色,有金属光泽,硬而脆；熔点1244oC,沸

点1962oC；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=<1500oC>Mn+CO2

高锰酸钾的还原产物由哪些因素决定？

•溶液的pH

•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

•KMnO4→MnO2

.

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•KMnO4→MnO4

2-

•2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O

•3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3

•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MnO4

2--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＋：粉红色,稳定

MnO2：+HCl〔Cl2↑〕；H2SO4〔O2↑〕；去极化剂：MnO

2MnO2＋4KOH＋O2→2K2MnO4＋2H2O；3K2MnO4＋2H2O→2KMnO4＋

MnO2＋4KOH

电解〔最好〕或Cl2氧化

三、几个名词解释

1．锰〔mangane〕：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.银白色金属〔锰粉呈灰色>.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.在氯气中燃烧

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〔manganenodulenodule〕：深海中发现的一种

多金属结核.呈不规则形状.黑色至棕色.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

.

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镍、铜和钴等金属.

3．一氧化锰〔manganemonoxide〕：化学式MnO.绿色晶体.

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、彩色玻璃等.

4．二氧化锰〔manganedioxide〕：化学式MnO2.黑色晶体

或棕黑色粉末.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〔manganesquioxide〕：化学式Mn2O3.黑

色晶体.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〔trimanganetetroxide〕：化学式Mn3O4.

黑色结晶.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

.

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为锰.与盐酸共热可放出氯气并生成二氯化锰.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〔manganeheptoxide〕：化学式Mn2O7.暗绿

棕色袖状物.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.溶于醋酐而形成紫色溶液.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〔manganedichloride〕：化学式MnCl2.分子

量125.84.粉红色叶片状结晶.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.后者为粉红色晶体,

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.由锰在氯气中燃烧制得.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〔manganetetrachloride〕：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

.

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K2MnCl6为深红色的晶体,由高锰酸钙与氯化钾加入冷却的

40%浓盐酸中并搅拌而得.

10．碳酸锰〔manganecarbonate〕：化学式MnCO3.白色六

方晶体或玫瑰红晶体.比重3.125.难溶于水,溶于稀酸.在沸

水中分解.100℃时分解为二氧化碳和氧化亚锰,330℃以上

时则分解放出二氧化碳和一氧化碳.空气中焙烧生成四氧化

三锰.氧气中焙烧则生成三氧化二锰.由二价锰盐溶液中通

二氧化碳达饱和,加入碳酸氢钠,在隔绝空气并加压条件下

加热制得.用于医药,与制锰白颜料、其他锰盐等.

11．草酸锰〔manganeoxalate〕：化学式MnC2O4·2H2O.白

色晶体.比重2.453.微溶于水,溶于强酸和草酸.常温干燥不

失水,100℃以上成淡粉红色的无水盐.将草酸钠溶液加到二

价锰盐溶液中,热时得到二水合物,冷时得到三水合物.用于

油漆和清漆的干燥剂.

12．锰酸钾〔potassiummanganate〕：化学式K2MnO4.暗绿色

粉末或晶体.有毒！190℃分解.溶于稀氢氧化钾溶液呈绿色

溶液.遇水或酸性溶液歧化成高锰酸钾和二氧化锰.加热至

500℃以上分解为亚锰酸钾〔K2MnO3〕与氧.强氧化剂.与某些

有机物激烈反应.由二氧化锰、氢氧化钾、硝酸钾共熔制得.

用于皮、织物、油脂等漂白,水的净化,以与制备高锰酸钾等.

13．高锰酸钾〔potassiumpermanganate〕：俗称"灰锰氧〞.

化学式KMnO4.暗紫色菱柱状闪光晶体.比重2.7032.溶于水、

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丙酮、甲醇,被乙醇所分解.加热至200℃分解放出氧气并生

成二氧化锰.强氧化剂.与冷浓硫酸作用生成七氧化二锰.其

水溶液也具有强的氧化性,遇还原剂时反应产物视酸碱性而

定,酸性中生成二价锰,中性与微酸性中生成二氧化锰,碱性

溶液中生成锰酸钾<Ⅵ>.严禁与易燃性有机物相接触.由碱

性溶液中电解氧化锰酸钾或锰酸钾溶液中通入二氧化碳使

歧化制得.广泛用于医药、消毒、除臭、化学分析、光谱校

验以与漂白木材、棉花、丝绸、油脂等.