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一、高锰酸钾加热的化学反应式怎样读?

一、高锰酸钾加热的化学反应式怎样读?

2 KMnO4==加热==K2MnO4 + MnO2 + O2

分解产物锰酸钾、二氧化锰和氧气

分解产物锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学式不易键入

KMnO4的热分解过程是高价锰将-2价氧氧化成氧并逸出的过程,同时高价锰本身逐渐还原为较低价锰的过程。

锰价变化较大。 +6价锰含氧酸(如K2MnO4)和+5价锰含氧酸(如K3MnO4)在干燥(无水)条件下有一定的稳定性,MnO2也微可见。呈两性,干燥状态下还可形成+4价锰含氧盐,如K2MnO3,可视为K2OMnO2。

因此,随着KMnO4分解过程中温度逐渐升高,总的趋势是+7价锰被还原到越来越低的价态。例如KMnO4在240摄氏度左右的分解反应主要为:

实验可以验证KMnO4的较低温度分解产物中含有K2MnO4。将少量KMnO4晶体(约0.5g)置于较大的干燥试管中,用酒精灯加热一段时间。当晶体全部变成黑色粉末时,将黑色粉末倒入50ml 5%-10% NaOH溶液中,稍加搅拌,溶液就会变成美丽的深绿色(锰酸根离子的颜色)。注意溶解黑色粉末时,要用浓度较强的NaOH溶液,不能是水,否则锰酸根离子会歧化,得到高锰酸根离子,溶液会变成紫色。

继续升高温度,主要分解反应可能为:

或者将K2MnO4(锰酸钾)进一步分解,则锰酸钾的热分解反应可写为:

在实验室酒精灯加热的反应条件下,反应一般可以进行到生成K3MnO4的阶段,因此氧气的生成量比仅考虑K2MnO4的生成计算的理论量要大。

如果在高温下(500摄氏度以上甚至更高)加热,可得到K2MnO3或K2OMnO2:

如果温度较高,MnO2也会分解成Mn3O4、Mn2O3等,反应会更加复杂。例如,可能有以下反应(仅说明性的,不一定会实际生成K2O):

事实上,上述一系列反应只是示意性的,并不能完全代表KMnO4的分解产物。由于锰元素价态的变化,即使加热温度不太高,也会生成一些非常复杂的化合物。例如K2Mn4O8(可看作K2OMn2O32MnO2)、KMnO2(可看作K2OMn2O3)等。天然“水钠锰矿”的成分和结构可能与K2Mn4O8相似。一般来说,分解产物中不会有真正的K2O。 K2O和+3价至+7价锰氧化物通常可以结合形成盐或相当于干燥状态下的“盐”的复合化合物。

如果KMnO4与含碳还原剂混合燃烧,例如KMnO4与甘油反应并自燃(注意安全!),或者KMnO4与蔗糖混合(注意:不要混合研磨!有危险)燃烧和爆炸!)然后滴入甘油点燃。由于CO2的生成,而CO2呈强酸性,反应产物中生成K2CO3,并生成Mn3O4、Mn2O3、MnO2等。湿的红色石蕊试纸与燃烧烟雾接触后变成蓝色,主要是由K2CO3引起的。

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