高錳酸鉀論文

1、一、高錳酸鉀的組成名稱中文名稱：高錳酸鉀 別名：灰錳氧，過(guò)錳酸鉀 化學(xué)式KMnO4 相對(duì)分子質(zhì)量158.03 CAS號(hào):7722-64-7二、高錳酸鉀的結(jié)構(gòu)首先無(wú)機(jī)物有結(jié)構(gòu)式么就算有的話一個(gè)鉀離子、一個(gè)高錳三、高錳酸鉀的制備高錳酸鉀常見(jiàn)的制備方法有以下兩種： 礦石中取得的二氧化錳和氫氧化鉀在空氣中或混合硝酸鉀（提供氧氣）加熱，產(chǎn)生錳酸鉀，再于堿性溶液中與氧化劑進(jìn)行電解氧化得到高錳酸鉀。 軟錳礦的主要成分是二氧化錳。二氧化錳在較強(qiáng)氧化劑（氯酸鉀）存在下與堿共熔時(shí)，可被氧化成為錳酸鉀：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O熔塊由水浸取后，隨著溶液堿性降低，水溶液中的MnO

2、42-不穩(wěn)定，發(fā)生歧化反應(yīng)。一般在弱堿性或近中性介質(zhì)中，歧化反應(yīng)趨勢(shì)較小，反應(yīng)速率也比較慢。但在弱酸性介質(zhì)中，MnO42-易發(fā)生歧化反應(yīng)，生成MnO4-和MnO2。如向含有錳酸鉀的溶液中通入CO2，即可發(fā)生如下反應(yīng)： 3K2MnO4CO22KMnO4MnO2K2CO3經(jīng)減壓過(guò)濾除去MnO2后，將溶液濃縮即可析出暗紫色的針狀高錳酸鉀晶體。三、實(shí)驗(yàn)用品 儀器：鐵坩堝、啟普發(fā)生器、坩堝鉗、泥三角、布氏漏斗、烘箱、蒸發(fā)皿、燒杯（250mL）、表面皿固體藥品：二氧化錳、氫氧化鉀、氯酸鉀、碳酸鈣、亞硫酸鈉液體藥品：工業(yè)鹽酸材料：8號(hào)鐵絲基本操作1.啟普發(fā)生器的安裝和調(diào)試。2.固體的溶解、過(guò)濾和結(jié)晶。2Mn

3、O2 + 4KOH + O=2K2MnO4 + 2H2O 2K2MnO4+ Cl2=2KMnO4+ 2KCl 也可以用MnSO4在酸性環(huán)境中和二氧化鉛（PbO2）或鉍酸鈉（NaBiO3）等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)產(chǎn)生。此反應(yīng)，也用于檢驗(yàn)二價(jià)錳離子的存在，因?yàn)楦咤i酸鉀的顏色明顯。四、高錳酸鉀的催化原理4.1 KMnO4在不同介質(zhì)中的氧化性KMnO4在中性和堿性介質(zhì)中進(jìn)行氧化時(shí)，錳元素由正七價(jià)降為正四價(jià)而生成二氧化錳，MnO2不溶解而沉淀出來(lái)： （1）KMnO4在酸性質(zhì)中進(jìn)行氧化時(shí)，錳元素由正七價(jià)降為正二價(jià)： （2）雖然反應(yīng)（2）比反應(yīng)（1）多放出兩個(gè)氧原子，但這并不表示高錳酸根在酸性溶液中的養(yǎng)化性能比在堿性

4、溶液中的氧化性能強(qiáng)，實(shí)際上有些反應(yīng)在堿性溶液中的氧化性能反而比較強(qiáng)，反應(yīng)速度也比較快。同時(shí)反應(yīng)（2）只在強(qiáng)酸溶液（如濃度大于25%的硫酸）中才能發(fā)生，這樣的條件是不常用的。在稀H2SO4或弱酸（如CH3COOH）中，反應(yīng)仍按（1）進(jìn)行。4.2 KMnO4氧化的反應(yīng)機(jī)理KMnO4氧化機(jī)理比較復(fù)雜，以其氧化仲醇的反應(yīng)（3）為例：當(dāng)一個(gè)高錳酸根和一個(gè)仲醇分子相碰撞時(shí)，一個(gè)高錳酸根可以吸收三個(gè)電子，但一個(gè)仲醇分子只能提供兩個(gè)電子，此時(shí)錳元素只能從正七價(jià)降為正五價(jià)，即只能變?yōu)榇五i酸根（MnO43-），這是一種很不穩(wěn)定的狀態(tài)，它可以通過(guò)下列歧化反應(yīng)成為錳酸根(MnO42-）和MnO2。 （4）因此KMnO

5、4在弱酸性、中性、堿性溶液中對(duì)仲醇的氧化不僅有高錳酸根的作用，還有次錳酸根和錳酸根的氧化作用，因此反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜，至今還沒(méi)有定論，對(duì)于KMnO4氧化其它有機(jī)物的反應(yīng)機(jī)理也不完全清楚。4.3 KMnO4用量的計(jì)算KMnO4晶體不含結(jié)晶水，分子量為158，按照反應(yīng)（1）在弱酸性、中性和堿性介質(zhì)中，兩個(gè)高錳酸根分子可以給出三個(gè)氧原子，因此KMnO4的氧化克當(dāng)量是158g ×1/3=52.7g。在與仲醇反應(yīng)時(shí)，每一個(gè)仲醇分子需要一個(gè)氧原子，就是說(shuō)仲醇的還原當(dāng)量為2，每一克分子的仲醇需要2/3克分子的高錳酸鉀，即105.4克KMnO4。而在實(shí)際操作中往往需要稍稍過(guò)量。又如反應(yīng)（5），每一個(gè)甲苯分

6、子需要三個(gè)氧原子，即每一克分子的甲苯需要兩個(gè)克分子的KMnO4： （5） 至于反應(yīng)（7）中，一克分子的乙苯需要四克分子的KMnO4 （6） 從反應(yīng)（5）和（6）中可以看出，只要側(cè)鏈上多一個(gè)就需要多加兩克分子的KMnO4才能氧化成為羧酸。五、高錳酸鉀的表征高錳酸鉀（potassium permanganate） 亦名“灰錳氧”、“PP粉”，是一種常見(jiàn)的強(qiáng)氧化劑，常溫下為紫黑色片狀晶體，易見(jiàn)光分解：2KMnO（s）hvK2MnO（s）+MnO（s）+O（g），故需避光存于陰涼處，嚴(yán)禁與易燃物及金屬粉末同放。高錳酸鉀以二氧化錳為原料制取，有廣泛的應(yīng)用，在工業(yè)上用作消毒劑、漂白劑等，在實(shí)驗(yàn)室，高錳酸鉀

7、因其強(qiáng)氧化性和溶液顏色鮮艷而被用于物質(zhì)的鑒定，酸性高錳酸鉀溶液是氧化還原滴定的重要試劑。在醫(yī)學(xué)上，高錳酸鉀可用于消毒、洗胃。深紫色或古銅色結(jié)晶。無(wú)臭。味甜而澀。在空氣中穩(wěn)定，熱至約240分解有氧氣逸出，遇乙醇及其他有機(jī)溶劑分解。也能從濃酸中分離氧，遇鹽酸分離氯，能被多數(shù)還原物質(zhì)分解，如亞鐵鹽、碘化物和草酸鹽等，特別是在含有酸時(shí)更易氧化。溶于14.2份冷水、3.5份沸水。相對(duì)密度2.703。有強(qiáng)氧化性，與有機(jī)物(如甘油、蔗糖、樟腦等)混合能引起燃燒或爆炸。低毒，半數(shù)致死量(大鼠，經(jīng)口) 1.09g/kg。有腐蝕性。六、高錳酸鉀的使用情況實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室中用來(lái)自行加熱分解或與過(guò)氧化氫反應(yīng)制取氧氣。與濃

8、鹽酸反應(yīng)制取氯氣。    高錳酸鉀高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式： 6KMnO42=K2MnO4+K2Mn4O8+402 (1) KMnO4=KMnO2+02 (2) K2MnO4 的高溫分解可能是： 3K2MnO4 + 2CO2=2KMnO4 + MnO2+ 2K2CO3 注意：若高錳酸鉀用量較大，要在試管里的導(dǎo)管口堵一團(tuán)棉花，否則氧氣將高錳酸鉀粉末帶起堵住導(dǎo)管，引發(fā)危險(xiǎn)并造成試劑浪費(fèi)。 高錳酸鉀與雙氧水反應(yīng)制氧： 2KMnO4+3H2O2= 2MnO2+2KOH + 3O2+ 2H2O 高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式： 2KMnO4+ 16HCl = 2KCl + 2M

9、nCl2+ 5Cl2+ 8H2O 高錳酸鉀與草酸反應(yīng)的化學(xué)方程式： 2KMn4+ 5C2H2O4+ 3H2SO4= K2SO+ MnSO4+ 10CO2+ 8H2O 二價(jià)錳離子在酸性或者中性溶液中，為高錳酸鉀所氧化而生成二氧化錳的褐色沉淀。 2KMnO4+3MnSO4+2H2O=K2SO4+5MnO2+2H2SO4 三價(jià)鉻離子在弱酸性或堿性熱溶液中，被高錳酸鉀所氧化，其顏色由藍(lán)綠色變?yōu)辄S色，并產(chǎn)生二氧化錳之水合物的黑褐色沉淀。 Cr2(SO4)3+2KMnO4+5H2O = 2MnO(OH)2+K2Cr2O7+3H2SO4 本反應(yīng)在冷溶液中不能進(jìn)行，亦即高錳酸鉀不能將三價(jià)鉻氧化為六價(jià)。在酸性溶

10、液中進(jìn)行下列反應(yīng)： 5Cr2(SO4)3+6KMnO4+6H2O=10CrO3+3K2SO+6MnSO4+6H2SO4 醫(yī)藥消毒 用法與用量：外用。創(chuàng)面，腔道沖洗應(yīng)用0.1水溶液；洗胃用0.10.2水溶液；嗽口應(yīng)用0.5溶液；沖洗陰道或坐浴用0.125溶，0.1%溶液用于清洗潰瘍及膿腫，0.1%溶液用于水果等消毒    高錳酸鉀，浸泡5分鐘。消炎：高錳酸鉀為強(qiáng)氧化劑，遇有機(jī)物即放出新生態(tài)氧，有殺滅細(xì)菌作用。其殺菌力極強(qiáng)，臨床上常用濃度為1：20001：5000的溶液沖洗皮膚創(chuàng)傷、潰瘍、鵝口瘡、膿腫等。溶液漱口用于去除口臭及口腔消毒。注意的是，溶液的濃度要掌握準(zhǔn)確，過(guò)高的濃度

11、會(huì)造成局部腐蝕潰爛。在配置溶液時(shí)要考慮時(shí)間，高錳酸鉀放出氧的速度慢，浸泡時(shí)間一定要達(dá)到5分鐘才能殺死細(xì)菌。配制溶液要用涼開水，用熱水會(huì)失效。 洗胃 在野外誤服植物中毒時(shí)，要盡快洗胃，減少毒性物質(zhì)吸收，簡(jiǎn)單的方法就是用1：10001：4000濃度的高錳酸鉀溶液洗胃。檢驗(yàn)此濃度的簡(jiǎn)易方法是直視溶液呈淡紫色或淺紅色即可，如果溶液呈紫色、深紫色時(shí)，其濃度已達(dá)1：1001：200，這種極高濃度的高錳酸鉀液可引起胃粘膜的潰爛，絕對(duì)不能用它洗胃。誤服極高濃度的高錳酸鉀液會(huì)造成中毒，所以要注意安全使用。 凈水高錳酸鉀是自來(lái)水廠凈化水用的常規(guī)添加劑。在野外取水時(shí)，1升水中加三四粒高錳酸鉀，30分鐘即可飲用。 路

12、標(biāo)做標(biāo)記：雪地迷路時(shí)，可將高錳酸鉀顆粒撒在雪地上，產(chǎn)生的紫色可以給救援者引路。不過(guò)，顏色通常只能保存兩小時(shí)左右。 蔬菜防治高錳酸鉀能防治蔬菜病害 錳是作物所需的中微量元素之一，農(nóng)作物缺錳時(shí)，少量施用高錳酸鉀有防止缺錳的作用，但用量不能太大，錳多了農(nóng)作物會(huì)受到毒害。鉀是作物所需要的三大營(yíng)養(yǎng)元素之一，少量施用高錳酸鉀，于補(bǔ)鉀沒(méi)有多少意義。 高錳酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑，對(duì)多種致病真菌、細(xì)菌、病毒等都有殺滅效果。在畜牧、水產(chǎn)生產(chǎn)上常用于器械消毒。 據(jù)報(bào)道，高錳酸鉀可以在瓜菜類蔬菜上用于防治猝倒病、白粉病、枯萎病霜霉病、軟腐病等病害。 ·防治枯萎病 在西瓜播種前，用高錳酸鉀500-800倍液噴霧處

13、理土壤，或在西瓜幼苗期和伸蔓期用高錳酸鉀500-800倍液灌根，每次每株約灌250毫升，可將枯萎病發(fā)病株率控制在0.5%以下。田間西瓜枯萎病開始發(fā)生時(shí)，立即用高錳酸鉀500-800倍液灌根，也有較好效果。在苦瓜枯萎病開始發(fā)生時(shí)，用高錳酸鉀500倍液灌根，能將枯萎病病死株率控制在1%以下。黃瓜移栽活棵后，每株用150-200毫升高錳酸鉀1000倍液灌根，每7-10天灌1次，灌2-3次，可有效防治枯萎病。 ·防治猝倒病和立枯病 在茄子移栽活棵后，用高錳酸鉀800倍液灌根或用高錳酸鉀800-1000倍液噴苗，對(duì)猝倒病的防效高達(dá)99%以上。辣椒種子用高錳酸鉀500倍液浸種消毒10分鐘，在齊苗后再用高錳酸鉀500-600倍液對(duì)畦面噴霧或灌根，可有效控制猝倒病、立枯病等病害的發(fā)生。辣椒定植后，用高錳酸鉀500倍液灌根，對(duì)枯萎病的防效高達(dá)99-100%；如果枯萎病已經(jīng)發(fā)生，在初見(jiàn)病株萎蔫時(shí)，用高錳酸鉀400-500倍液灌根，也有較好的效果。 ·防治大白菜軟腐病和霜霉病 在播種前用高錳酸鉀800-1000倍液浸種1-2小時(shí)，撈出陰干后再播種；在大白菜苗期、蓮座期噴施高錳酸鉀600-800倍液2-3次，間