锰及其化合物

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1、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

2、+KMnO4→MnO2•中性溶液•KMnO4→MnO2•碱性溶液•KMnO4→MnO2•KMnO4→MnO42-•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

3、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(OH)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（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

4、解水。和稀酸作用置换出氢而形成二价锰离子。和浓硫酸及浓硝酸作用分别生成二氧化硫、一氧化氮及二价锰离子。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（manganesenodulenodule）：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

5、镍、铜和钴的氧化物以及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

6、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（manganesemonoxide）：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、催化法制取丙烯醇及制陶瓷、彩色玻璃等。4．二氧化锰（manganesedioxide）：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

7、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，及制烟火和火柴等。5．三氧化二锰（manganesesesquioxide）：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、热硝酸及热硫酸。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”

8、，用作布的印染剂。6．四氧化三锰（trimanganesetetroxide）：化学式Mn3O4。黑色结晶。比重4.856。熔点1564℃。不溶于水。在常温及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