第十四章过渡元素选读.ppt
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在酸中 KMnO4 被还原成 Mn2+。 例如,实验室中制备氯气的反应 2 MnO4- + 16 H+ + 10 Cl- ——— 2 Mn2+ + 5 Cl2 + 8 H2O 又如用草酸标定 KMnO4(aq) 浓度时的反应 2 MnO4- + 6 H+ + 5 H2C2O4 —— 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O 在碱中 KMnO4 被还原成 K2MnO4 2 MnO4- + 2 OH- + SO32- —— 2 MnO42— + SO42- + H2O 中性条件下 KMnO4 被还原 成 MnO2 2 MnO4- + H2O + 3 SO32- —— 2 MnO2 + 3 SO42- + 2 OH- 因为这些产物在相应的介质 中稳定。 第七章曾介绍过 E ?( MnO4-/ Mn2+ ) = 1.51 V 3. 高锰酸钾的分解 在水的电势 - pH 图中,这个值 不在实线 a 和 b 所规定的 H2O 的 热力学稳定区域内。 故高锰酸钾在水中不能长期稳定存在。 在酸性溶液中,KMnO4 见光分解 4 MnO4- + 4 H+ —— 4 MnO2 + 3 O2 + 2 H2O 4 MnO4- + 4 OH- —— 4 MnO42- + O2 + 2 H2O 在碱性溶液中也不稳定,仍易分解 2 KMnO4(s)——— K2MnO4 + MnO2 + O2 200 ℃ 在固相中,KMnO4 的稳定性 高于在溶液中,受热时也分解 高锰酸钾与冷浓硫酸作用,可 得绿色油状的酸酐 Mn2O7 2 KMnO4 + H2SO4 —— Mn2O7 + K2SO4 + H2O Mn2O7 很不稳定,常温下发生 爆炸,生成 MnO2 和 O2 2 Mn2O7 —— 4 MnO2 + 3 O2 以软锰矿 MnO2 为原料制备 高锰酸钾,一般先制取锰酸钾 4. 高锰酸钾的制备 3 MnO2 + 6 KOH + KClO3 ——— 3 K2MnO4 + KCl + 3 H2O 共熔 从 K2MnO4 制 KMnO4 有 三种方法 一是歧化法 3 K2MnO4 + 4 H+ —— 2 KMnO4 + MnO2 + 4 K+ + 2 H2O 在酸介质中有利于歧化 该反应的平衡常数很大, 但反应物的利用率较低,仅为 三分之二。 3 K2MnO4 + 4 H+ —— 2 KMnO4 + MnO2 + 4 K+ + 2 H2O 2 MnO42- + Cl2 —— 2 MnO4- + 2 Cl- 二是氧化法 用强氧化剂氧化 MnO42- 三是电解法 电解 K2MnO4 溶液 阳极反应 MnO42- MnO4- + e- 阴极反应 2 H2O + 2 e- H2 + 2 OH- 2 K2MnO4 + 2 H2O —— 2 KMnO4 + 2 KOH + H2 电解池的总反应为 MnO42- MnO4- + e- 2 H2O + 2 e- H2 + 2 OH- 电解法物质的利用率高。 2 K2MnO4 + 2
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