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KMnO4(高锰酸钾)-结构、制备、性能、用途

发布时间:2020-09-10

什么是高锰酸钾?

高锰酸钾(KMnO 4)是一种无机化合物。它也被称为康迪的钾盐晶体或高锰酸盐。

德国荷兰化学家约翰·鲁道夫·格劳贝尔Johann Rudolf Glauber)最早在1659年发现了KMnO 4的产生。该化合物是水溶性的,由两个离子组成:高锰酸根离子和钾离子。在其物理状态下为暗紫色无味固体。

当高锰酸钾晶体溶解在水中时,形成的溶液是紫色的。它被认为是强氧化剂,不会产生有毒副产品。它通常由其他矿物质如氧化锰制成。

结构  高锰酸钾溶液(KMnO4)

高锰酸钾分子的结构如下所示。注意,该化合物在钾阳离子和高锰酸根阴离子之间具有离子键。

QQ图片20200910170059.png

高锰酸钾KMnO4的制备

高锰酸钾是通过将KOH和粉状氧化锰的溶液与氧化剂(如氯酸钾)混合而制备的。将混合物煮沸蒸发,并将残余物在铁锅中加热,直到获得糊状稠度为止。

6KOH + 3MnO 2 + 6KClO 3 →3K 2 MnO 9 + 6KCl + 3H 2 O

如此形成的锰酸钾(绿色)与大量水煮沸,并且将氯,CO 2和臭氧化的空气流通入液体,直到将其转化为高锰酸盐。连续除去形成的MnO 2,以防止其分解高锰酸盐。

6K 2 MnO 4 + 3Cl 2  → 6KMnO (高锰酸钾) + 6KCl

浓缩和结晶的任何MnO 2沉淀物中抽出KMnO 4溶液将晶体离心并干燥。

高锰酸钾(KMnO4)的物理性质

高锰酸钾的化学性质

锰酸钾 高锰酸钾
化合物名称 锰酸钾(VII)
高锰酸钾的分子量/摩尔质量 158.034克/摩尔
高锰酸钾的密度 2.703克/厘米³
高锰酸钾的储存温度 室内温度
高锰酸钾的沸点 100 Ô Ç
高锰酸钾的熔点 240°摄氏度
氧化态 +7

高锰酸钾(KMnO4)的反应

1.热分解:

固体高锰酸钾加热时会分解。反应如下:

2KMnO 4  →K 2 MnO 4  + MnO 2(s)+ O 2

2.与酸反应:

高锰酸盐与浓盐酸反应时会生成氯。在中性溶液中,高锰酸盐被三个电子还原,生成二氧化锰,其中锰的氧化态为+4。高锰酸钾在碱性溶液中自发还原成绿色的K 2 MnO 4。

3.碱的影响

用碱加热时,高锰酸钾变成锰酸盐,并释放出氧气。

4KMnO 4 + 4KOH→4K 2 MnO 4 + 2H 2 O + O 2

4.氧化性能

KMnO 4在酸性,中性和碱性介质中充当非常强大的氧化剂。这些介质中代表氧化的方程为

在酸性介质中

2KMnO 4 + H 2 SO  →K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3H 2 O + 5 [O] MnO  + 8H + + 5e  →Mn 2+ + 4H 2 O

在中性或碱性介质中

2KMnO 4 + H 2 O→2KOH + 2MnO 2 + 3 [O] MnO  + 2H 2 O + 3e  →MnO 2 + 4OH 

高锰酸钾(KMnO4)的用途

KMnO 4有广泛的应用下面讨论了高锰酸钾的一些重要用途:

对健康的影响

解决的例子

题:

给出在酸性介质和碱性介质中用KMnO 4氧化碘化物的离子方程

解:

在酸性介质中:

[MnO  + 8H + + 5e  →Mn 2+ + 4H 2 O] x 2
2I  →I 2 + 2e  ] x 5

 

————————————————————————

10I  + 2MnO  + 16H + →2Mn 2+ + 5I 2 + 8H 2 O

————————————————————————

在碱性介质中:

MnO  + 2H 2 O + 3e  →MnO 2 + 4OH  ] x 2
 + 6OH  →IO  + 3H 2 O + 6e 

——————————————————————————
2MnO  + I  + H 2 O→IO  + 2MnO 2 + 2OH 

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经常问的问题

写出高锰酸钾的配方

高锰酸钾的化学式为KMnO 4

高锰酸盐是一种良好的氧化剂。为什么?

随着原子的氧化态增加,元素变得更具负电性。因此,高锰酸盐是一种良好的氧化剂。

列出高锰酸钾的两种用途。

高锰酸钾的两种用途是-用于治疗各种皮肤疾病,例如足部真菌感染。在工业中用作氧化剂。

高锰酸钾是什么颜色的?

高锰酸钾的物理状态是无味的固体,看起来像深紫色或青铜色的晶体。当这些晶体溶于水时,溶液变为紫色。

为什么KMnO 4是自我指标?

一旦所有高锰酸根离子在反应中用完,被检查的溶液就会失去粉红色。它表明反应已结束,因此自指示剂被称为高锰酸钾,因为它除了是反应物之一以外,还可以作为指示剂。

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