化学自习室移动版

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：Mn^2＋、MnO₂(不溶于酸的固体)、MnO₄^－、Mn₂O₃(MnOOH(氢氧化氧锰))

不稳定：Mn^3＋、MnO₄^2－(酸性条件下会歧化：3MnO₄^2－＋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)₆]^2＋离子为苹果绿色

(3)还原性

①酸性介质中稳定，碱性介质中不稳定，易被氧化。在Mn^2＋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。

Mn^2＋＋ 2OH^－=Mn(OH)₂↓白色，

2Mn(OH)₂＋O₂=2MnO(OH)₂↓棕褐色

②酸性介质中，能被一些强氧化剂所氧化：

2Mn^2＋＋5S₂O₈^2－＋8H₂O=2MnO₄^－＋10SO₄^2－＋16H^＋

2Mn^2＋＋5NaBiO₃＋14H^＋=2MnO₄^－＋5Na^＋＋5Bi^3＋＋7H₂O

2Mn^2＋＋5PbO₂＋4H^＋=2MnO₄^－＋5Pb^2＋＋2H₂O

其中Mn^2＋的鉴定常用NaBiO₃为氧化剂在H₂SO₄或HNO₃介质下反应。

③在浓硫酸中，MnSO₄与KMnO₄反应可生成深红色的Mn^3＋(实际是硫酸根的配合物)：

MnO₄^－＋4Mn^2＋＋8H^＋=5Mn^3＋＋4H₂O

④在中性或近中性的溶液中，MnO₄^－与Mn^2＋反应生成MnO₂：

2MnO₄^－＋3Mn^2＋＋2H₂O=5MnO₂(s)＋4H^＋

⑤Mn(OH)₂易被氧化：

Mn^2＋＋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。无臭、味苦。加热到200℃以上开始失去结晶水，500℃左右变为无水物。易溶于水，不溶于醇。无机工业用于电解锰生产和制备各种锰盐。

(5)酸式磷酸锰:又称马日夫盐，分子式Mn(H₂PO₄)₂，白色到灰白色或带微红色的结晶体。吸湿性较强。易溶于水并水解，水溶液呈酸性。不溶于醇。与氧化物接触极易引起变质。有腐蚀作用。常以水合物形式出现。水合物在100℃以上时脱水。主要用作钢铁防锈的磷化剂。

四、Mn(Ⅲ)

Mn^3＋可存在于浓硫酸中，若酸度降低，则Mn^3＋歧化为Mn^2＋和MnO₂：

2Mn^3＋＋2H₂O =Mn^2＋＋MnO₂(s)＋4H^＋

五、Mn(Ⅳ)

最重要的化合物是MnO₂，是黑色结晶体或无定形粉末，在自然界中以软锰矿(MnO₂·xH₂O)形式存在。不溶于水和硝酸。在热浓硫酸中放出氧而生成硫酸亚锰。在盐酸中放出氯而生成氯化亚锰。与苛性碱和氧化剂共熔，放出二氧化碳而生成高锰酸盐。在535℃分解成三氧化二锰和氧。是强氧化剂。用作干电池去极剂，合成工业的催化剂和氧化剂，玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。

(1)强氧化性

在酸性介质中，MnO₂是较强的氧化剂，本身被还原为Mn^2＋：

MnO₂(s) ＋ 4HCl(浓)MnCl₂＋Cl₂↑＋ 2H₂O(实验室中制取氯气)，

2MnO₂(s)＋2H₂SO₄(浓)=2MnSO₄＋O₂↑＋2H₂O，MnO₂＋2Fe^2＋＋4H^＋=2Fe^3＋＋Mn^2＋＋2H₂O

(2)氧化H₂O₂：

MnO₂＋H₂O₂＋2H^＋=Mn^2＋＋O₂↑＋2H₂O

(3)碱熔条件下可被强氧化剂氧化为MnO₄^2－(绿色)：

2MnO₂＋4KOH ＋ O₂=2K₂MnO₄＋2H₂O，

3MnO₂＋6KOH ＋ KClO₃=3K₂MnO₄＋KCl ＋3H₂O，

MnO₂＋2MnO₄^－＋ 4OH^－=3MnO₄^2－＋ 2H₂O

(4)锌锰干电池(Zn—MnO₂—KOH)，

正极：MnO₂＋e^-＋H₂O=MnOOH＋OH^－

六、Mn(Ⅵ)

(1)存在形式：MnO₄^2－绿色，最重要的化合物是：Na₂MnO₄和K₂MnO₄。

(2)在酸、中或弱碱条件下MnO₄^2－均会发生歧化反应

MnO₄^2－只在强碱性(pH＞13.5)溶液中才能稳定存在，在中性或酸性介质中，MnO₄^2－发生歧化反应：

七、Mn(Ⅶ)

(1)主要形式：MnO₄^－—紫色；最重要的化合物是KMnO₄。

(2)受热或光照会分解

2KMnO₄=K₂MnO₄＋MnO₂＋O₂↑，

4MnO4－＋ 4H^＋=3O₂↑ ＋ 2H₂O ＋ 4MnO₂

这是一个“自催化”反应，因此KMnO₄应置于阴凉避光处保存，常用棕色瓶存放。

(3)强氧化性

①酸性介质：KMnO₄氧化性很强，还原产物为Mn^2＋

2MnO₄^－＋ 5SO₃^2－＋ 6H^＋=2Mn^2＋＋ 5SO₄^2－＋ 3H₂O

MnO₄^－＋ 5Fe^2＋＋ 8H^＋=Mn^2＋＋ 5Fe^3＋＋ 4H₂O(用于定量测定铁含量)

2MnO₄^－＋ 5H₂C₂O₄＋6H^＋=2Mn^2＋＋ 10CO₂＋8H₂O(用于KMnO₄浓度标定)

②中性、弱碱性介质还原产物为MnO₂：

2MnO₄^－＋ I^－＋ H₂O =2MnO₂＋IO₃^－＋ 2OH^－

③碱性介质中，还原产物为MnO₄^2－：

2MnO₄^－＋ SO₃^2－＋ 2OH^－=2MnO₄^2－＋ SO₄^2－＋ H₂O

在强碱性溶液中，MnO₄^－能发生下列反应，生成浅蓝色的不稳定的MnO₃^－，并放出氧气：2MnO₄^－=2MnO₃^－＋ O₂，MnO₃^－进一步歧化反应：2MnO₃^－=MnO₄^2－＋ MnO₂

④与浓H₂SO₄反应可生成Mn₂O₇

2KMnO₄＋2H₂SO₄(浓) =Mn₂O₇＋2KHSO₄＋H₂O

Mn₂O₇具有极强的氧化性，若受热会迅速分解产生爆炸，与有机物作用剧烈反应而着火，溶于CCl₄中能较为稳定。

(4)用途

KMnO₄是一优良的氧化剂，在分析化学中被用作氧化还原滴分析的氧化剂，还用于漂白棉、毛丝织品、油类的脱色剂，稀溶液被广泛用于医药卫生中的杀菌消毒剂。

(5)KMnO₄的制备