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，過錳酸鉀 化學(xué)式KMnO4 相對分子質(zhì)量158.03 CAS號:7722-64-7二、高錳酸鉀的結(jié)構(gòu)首先無機物有結(jié)構(gòu)式么就算有的話一個鉀離子、一個高錳三、高錳酸鉀的制備高錳酸鉀常見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。二氧化錳在較強氧化劑（氯酸鉀）存在下與堿共熔時，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、實驗用品 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）等強氧化劑反應(yīng)產(chǎn)生。此反應(yīng)，也用于檢驗二價錳離子的存在，因為高錳酸鉀的顏色明顯。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)中進行氧化時，錳元素由正七價降為正四價而生成二氧化錳，MnO2不溶解而沉淀出來： （1）KMnO4在酸性質(zhì)中進行氧化時，錳元素由正七價降為正二價： （2）雖然反應(yīng)（2）比反應(yīng)（1）多放出兩個氧原子，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，實際上有些反應(yīng)在堿性溶液中的氧化性能反而比較強，反應(yīng)速度也比較快。同時反應(yīng)（2）只在強酸溶液（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）進行。4.2 KMnO4氧化的反應(yīng)機理KMnO4氧化機理比較復(fù)雜，以其氧化仲醇的反應(yīng)（3）為例：當(dāng)一個高錳酸根和一個仲醇分子相碰撞時，一個高錳酸根可以吸收三個電子，但一個仲醇分子只能提供兩個電子，此時錳元素只能從正七價降為正五價，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)機理復(fù)雜，至今還沒有定論，對于KMnO4氧化其它有機物的反應(yīng)機理也不完全清楚。4.3 KMnO4用量的計算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，兩個高錳酸根分子可以給出三個氧原子，因此KMnO4的氧化克當(dāng)量是158g ×1/3=52.7g。在與仲醇反應(yīng)時，每一個仲醇分子需要一個氧原子，就是說仲醇的還原當(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。而在實際操作中往往需要稍稍過量。又如反應(yīng)（5），每一個甲苯分

6、子需要三個氧原子，即每一克分子的甲苯需要兩個克分子的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”，是一種常見的強氧化劑，常溫下為紫黑色片狀晶體，易見光分解：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，在實驗室，高錳酸鉀

7、因其強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，特別是在含有酸時更易氧化。溶于14.2份冷水、3.5份沸水。相對密度2.703。有強氧化性，與有機物(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驗室實驗室中用來自行加熱分解或與過氧化氫反應(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)危險并造成試劑浪費。 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)在冷溶液中不能進行，亦即高錳酸鉀不能將三價鉻氧化為六價。在酸性溶

10、液中進行下列反應(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：高錳酸鉀為強氧化劑，遇有機物即放出新生態(tài)氧，有殺滅細(xì)菌作用。其殺菌力極強，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，過高的濃度

11、會造成局部腐蝕潰爛。在配置溶液時要考慮時間，高錳酸鉀放出氧的速度慢，浸泡時間一定要達(dá)到5分鐘才能殺死細(xì)菌。配制溶液要用涼開水，用熱水會失效。 洗胃 在野外誤服植物中毒時，要盡快洗胃，減少毒性物質(zhì)吸收，簡單的方法就是用1：10001：4000濃度的高錳酸鉀溶液洗胃。檢驗此濃度的簡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，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，絕對不能用它洗胃。誤服極高濃度的高錳酸鉀液會造成中毒，所以要注意安全使用。 凈水高錳酸鉀是自來水廠凈化水用的常規(guī)添加劑。在野外取水時，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，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，顏色通常只能保存兩小時左右。 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，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)作物會受到毒害。鉀是作物所需要的三大營養(yǎng)元素之一，少量施用高錳酸鉀，于補鉀沒有多少意義。 高錳酸鉀是一種強氧化劑，對多種致病真菌、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，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，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，在初見病株萎蔫時，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，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