无机化学-13-4 锰族元素-考研试题文档资料系列.ppt

第第四四节节锰锰族元素族元素无机化学多媒体电子教案无机化学多媒体电子教案第十三章第十三章 过渡元素过渡元素第四节第四节锰族元素锰族元素13-4-1锰族元素概述锰族元素概述13-4-1 锰族元素概述锰族元素概述d区区B族族MnTcReBh锰锰锝锝铼铼放射性元素放射性元素 在自然界中的储量仅次于在自然界中的储量仅次于Fe、Ti,重重要的矿物是软锰矿要的矿物是软锰矿(MnO2 xH2O),深海有深海有“锰结核锰结核”(含锰含锰25%)约约3万多亿吨万多亿吨 主要用于制造合金钢，钢铁生产中主要用于制造合金钢，钢铁生产中的脱氧剂和脱硫剂的脱氧剂和脱硫剂1925年，德国化学家诺达克夫妇年，德国化学家诺达克夫妇从铂矿中发现了它从铂矿中发现了它 Re的熔点高的熔点高(3170)，仅次于，仅次于W特别是特别是WRe合金，可做火箭外合金，可做火箭外壳，核反应堆内衬壳，核反应堆内衬13-4-2 锰的重要化合物锰的重要化合物13-4-2 13-4-2 锰的重要化合物锰的重要化合物锰的主要氧化态锰的主要氧化态主要氧化数主要氧化数d 电子构型电子构型最常见状态最常见状态颜色颜色+7d0Mn2O7MnO4绿绿紫红紫红+6d1MnO4绿绿+4d3MnO2黑黑+2d5Mn(OH)2Mn2+白白淡红淡红-2-锰的电势图锰的电势图E /V AE /V B 0.56 2.24 0.95 1.5 -1.181.701.231.51MnO4 MnO4 MnO2 Mn3+Mn2+Mn_2-_MnOMnO4 4 MnOMnO4 4 MnOMnO2 2 MnMn(OHOH)3 3 MnMn(OHOH)2 2 MnMn 0.56 0.62 -0.25 0.15 -1.560.60-0.052-酸性溶液中酸性溶液中,Mn3+、MnO4 易发生易发生歧化反应歧化反应2-3MnO4 +4H+2MnO4 +MnO2 +2H2O 2Mn3+2H2O Mn2+MnO2 +4H+2-锰的电势图锰的电势图E /V AE /V B 0.56 2.24 0.95 1.5 -1.181.701.231.51MnO4 MnO4 MnO2 Mn3+Mn2+Mn_2-_MnOMnO4 4 MnOMnO4 4 MnOMnO2 2 MnMn(OHOH)3 3 MnMn(OHOH)2 2 MnMn 0.56 0.62 -0.25 0.15 -1.560.60-0.052-酸性溶液中酸性溶液中,Mn3+、MnO4 易发生歧化反应易发生歧化反应2-酸性溶液中酸性溶液中,Mn2+2+稳定稳定,不易被氧化或还原不易被氧化或还原碱性溶液中碱性溶液中,Mn(OH)2易被空气中氧氧化易被空气中氧氧化酸性溶液中酸性溶液中,MnO4、MnO2有强氧化性有强氧化性-锰的主要氧化物及其水合物锰的主要氧化物及其水合物主要氧化数主要氧化数 氧化物及其水合物氧化物及其水合物颜色颜色酸碱性酸碱性 +7Mn2O7(液液)HMnO4绿绿紫红紫红强酸性强酸性 +6H2MnO4绿绿酸性酸性 +4MnO2MnO(OH)2黑黑棕黑棕黑两性两性 +3Mn2O3Mn(OH)3棕棕棕棕弱碱性弱碱性 +2MnOMn(OH)2绿绿白白碱性碱性氧氧化化数数升升高高，酸酸性性增增强强，碱碱性性减减弱弱氢氧化锰氢氧化锰Mn(OH)2锰锰()盐与碱反应盐与碱反应,生成白色胶状沉淀生成白色胶状沉淀Mn2+2OH-Mn(OH)2白色白色在空气中不稳定在空气中不稳定,被氧化为水合二氧化锰被氧化为水合二氧化锰2Mn(OH)2+O2 2MnO(OH)2棕黑色棕黑色锰锰()盐盐强酸盐均溶于水，少数弱酸盐强酸盐均溶于水，少数弱酸盐(如如MnCO3、MnS)难溶于水难溶于水Mn(H2O)62+为淡红色，简写为为淡红色，简写为Mn2+，带结晶水的锰带结晶水的锰()盐为粉红色晶体盐为粉红色晶体MnSO47H2O Mn(NO3)26H2OMnCl26H2O此为此为Mn2+的鉴定方法的鉴定方法2Mn2+14H+5NaBiO3 2MnO4 +5Bi3+5Na+7H2O-2Mn2+4H+5PbO2 2MnO4 +5Pb2+2H2O-2Mn2+8H2O+5S2O8 2MnO4+10SO4+16H+2-2-酸性溶液中酸性溶液中,能被强氧化剂氧化为能被强氧化剂氧化为MnO4 _二氧化锰二氧化锰棕黑色粉末，难溶于水棕黑色粉末，难溶于水,稳定稳定在酸性溶液中有强氧化性在酸性溶液中有强氧化性与碱共熔，能被空气中氧氧化与碱共熔，能被空气中氧氧化 2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+2H2O熔融熔融此反应用于在实验室制取少量氯气此反应用于在实验室制取少量氯气MnO2+4HCl(浓浓)MnCl2+Cl2 +2H2O2MnO2+2H2SO4 2MnSO4+O2 +2H2OMnO2+SO3 +2H+Mn2+SO4 +H2O2-2-锰锰()盐盐制取：制取：性质性质 2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+2H2O 3MnO3MnO2 2+6KOH+KClO+6KOH+KClO3 3 3K3K2 2MnOMnO4 4+KCl+3H+KCl+3H2 2O O2.在酸性溶液中易发生歧化在酸性溶液中易发生歧化3.在中性或碱性溶液中歧化趋势在中性或碱性溶液中歧化趋势、速率较小速率较小1.MnO4 为深绿色为深绿色,仅存在于强碱性溶液中仅存在于强碱性溶液中2-3MnO4 +4H+2MnO4 +MnO2 +2H2O2-3MnO4 +2H2O 2MnO4 +MnO2 +4OH-2-锰锰()盐盐KMnO4(灰锰氧灰锰氧)制取：制取：1.2MnO4 +2H2O 2MnO4 +H2 +2OH-电解电解阳极阳极 阴极阴极2-2.2MnO4 +Cl2 2MnO4 +2Cl-2-3.3MnO4 +2CO2 2MnO4+MnO2 +2CO32-2-锰锰()盐盐KMnO4(灰锰氧灰锰氧)性质性质1.KMnO4为深紫色晶体为深紫色晶体,易溶于水易溶于水2.在酸性溶液或光照缓慢分解在酸性溶液或光照缓慢分解,应保存在棕色瓶中应保存在棕色瓶中3.对热不稳定对热不稳定2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2200200 4MnO4 +4H+4MnO2 +3O2 +2H2O-锰锰()盐盐KMnO4(灰锰氧灰锰氧)性质性质4.强氧化性强氧化性,不同介质被还原产物不同不同介质被还原产物不同介质介质酸性酸性 中性或弱碱性中性或弱碱性强碱性强碱性被还原产物被还原产物 Mn2+MnO2 MnO4 2-酸性介质酸性介质SOSO3 3 过量过量 2MnO2MnO4 4+6H+6H+5SO+5SO3 3 2Mn2Mn2+2+5SO+5SO4 4 +3H+3H2 2O OMnOMnO4 4 过量过量 2MnO2MnO4 4+3Mn+3Mn2+2+2H+2H2 2O 5MnOO 5MnO2 2 +4H+4H+2-2-2-中性或弱碱性介质中性或弱碱性介质2MnO4+3SO3 +H2O 2MnO2 +3SO4 +2OH-2-2-强碱性介质强碱性介质 2MnO4+SO3 +2OH-2MnO4 +SO4 +H2O2-2-2-第四节结束第四节结束无机化学多媒体电子教案无机化学多媒体电子教案第十三章第十三章 过渡元素过渡元素第四节第四节结束结束