由二氧化锰制备碳酸锰的实验报告

由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告【实验目的】通过二氧化锰的热分解反应制备碳酸锰，并研究反应过程。

【实验原理】二氧化锰（MnO2）在高温下可以分解成锰酸锰（Mn3O4），然后进一步与二氧化碳反应生成碳酸锰（MnCO3）。

热分解反应的化学方程式如下所示：2MnO2(s)→2MnO(s)+O2(g)2MnO(s)+2CO2(g)→2MnCO3(s)+O2(g)【实验步骤】1.将一定质量的二氧化锰放入烧杯中。

2.将烧杯放入预热至500℃的炉中，保持一定时间。

3.取出烧杯，待其冷却至室温，称取得到的产物质量，记录下来。

4.分析产物质量变化，计算反应的收率。

【实验结果】进行了3次实验，实验数据如下：实验次数，二氧化锰质量（g），产物质量（g）-------------------------------------------1，5.00，3.632，4.00，2.823，3.00，2.05【实验数据处理】根据实验结果，计算每次实验的产物收率：实验1的产物收率=(3.63g/5.00g)×100%≈72.6%实验2的产物收率=(2.82g/4.00g)×100%≈70.5%实验3的产物收率=(2.05g/3.00g)×100%≈68.3%【实验讨论】通过实验数据可以观察到，随着二氧化锰质量的减少，产物质量也随之减少，且产物收率略有下降。

实验中可能存在的误差有：1.热分解反应需要一定时间才能充分进行，而实际操作中可能未能保证所有反应都充分进行，从而导致产物量的减少。

2.反应过程中，氧气可能通过碳酸锰形成的孔隙逸出，也可能未能充分进入二氧化锰中进行反应，从而导致产物收率的降低。

3.称取和称量等步骤可能存在误差，影响了实验结果的准确性。

【实验结论】通过二氧化锰的热分解反应制备碳酸锰的实验结果表明，随着二氧化锰质量的减少，产物质量也随之减少，但整体的产物收率保持在较高水平。

从而证实了该反应的可行性，并为进一步研究和应用提供了实验基础。

实验室二氧化锰制备碳酸锰的设计方案比较
陈风江
【期刊名称】《中国教育技术装备》
【年(卷),期】2011(000)024
【摘要】1前言MnCO3俗称“锰白”,在工业上广泛用作脱硫催化剂、瓷釉颜料、清漆催干剂,也是制造其他锰盐的良好材料,同时用于机械零件和磷化处理等方面[1],所以如果能在实验室里通过较简便的方法制备MnCO3是一件很有意义的工作.由MnO2制备MnCO3的实验的关键步骤是将MnO2还原成Mn2+这个过程中选
择什么还原剂,所以各个方案的比较即是各个方案中所选取的还原剂的优缺点比较.【总页数】2页(P124-125)
【作者】陈风江
【作者单位】绍兴文理学院化学化工学院,浙江绍兴312000
【正文语种】中文
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由二氧化锰制备碳酸锰【实验目的】：回收废电池中的二氧化锰并制备碳酸锰【相关资料】：（1）二氧化锰（MnO2，分子量 87）：黑色粉末状固体物质，晶体呈金红石结构，不溶于水，二氧化锰显弱酸性，在酸性介质中是一种强氧化剂，在碱性介质中，易被氧化成锰酸盐。

（2）碳酸锰(MnCO3，分子量 115):玫瑰色三角系菱面体或无定形亮白的棕色粉末，不常溶于水，但稍溶于含二氧化碳的水中，溶于稀无机盐，微溶于普通有机酸中，不溶于液氨。

在干燥空气中稳定，潮湿时易氧化，形成三氧化二锰而逐渐变为棕黑色，受热时分解放出二氧化碳，与水共沸时即水解。

在沸腾的氢氧化钾中生成氢氧化锰（3）MnSO4（分子量 169.01）淡玫瑰红色小晶体，单斜晶系。

易溶于水，不溶于醇。

在空气中风化，850℃开始分解，因条件不同而放出SO3，SO2或O2，残留黑色的不溶性MnSO4，约在1500℃完全分解。

(MnSO4 ,Ksp= ;MnC2O4 , Ksp= ;MnCO3 ,Ksp=1.8×10-11)。

【实验原理】：MnO2 + H2C2O4 + H2SO4→MnSO4 + 2H2O+ 2CO2↑MnSO4 + 2NH4HCO3→ MnCO3 +(NH4)2SO4+H2O【主要仪器和试剂】：烧杯、锥形瓶、水浴锅、量筒、电子天平、抽滤瓶5gMnO2、2 mol/L H2C2O4、3mol/L H2SO4、NH4HCO3 【试剂配制】：（1) 2 mol/L H2C2O4溶液的配制：称取7.24的H2C2O4〃2H2O晶体，加入到盛有30ml水的烧杯中溶解，配成2 mol/L的草酸溶液。

（2）NH4HCO3溶液的配制：称取9.08g的NH4HCO3固体溶解于烧杯中，加入60ml水中，搅拌溶解配制成所得溶液。

【实验步骤】:【实验相关计算】：【实验现象】：【实验结果与讨论】：MnO2～ MnCO387 1155.0g 理论产量＝6.6g 实际产量= g产率=实际产量/理论产量×100﹪=【本实验注意事项】：【参考文献】：。

废旧酸性锌锰干电池的回收和碳酸锰的制备——过氧化氢法一、前言①MnCO3摩尔质量 114.95 玫瑰色三角晶系菱面体或无定形亮白棕色粉末。

相对密度3.125。

几乎不溶于水，微溶于含二氧化碳的水中。

溶于稀无机酸，微溶于普通有机酸中，不溶于醇和液氨。

在干燥空气中稳定。

潮湿时易氧化，形成三氧化二锰而逐渐变为棕黑色。

受热时分解放出CO2，与水共沸时即水解。

在沸腾的氢氧化钾中，生成氢氧化锰。

②MnO2二氧化锰分子量86.94（自然界以软锰矿形式存在）物理性状：黑色无定形粉末，或黑色斜方晶体。

溶解性：难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸，溶于浓盐酸而产生氯气。

③锌锰干电池锌锰干电池由金属锌片挤压成圆筒形,作为电池的负极兼容器。

天然锰矿（主要是二氧化锰）与乙炔黑、石墨、固体氯化铵按一定比例混合,加适当的电解液压制成电芯(或称炭包)。

炭包周围包上棉纸并在其中插入炭棒,同时炭棒头上戴上铜帽,构成电池的正极。

用氯化铵、氯化锌的水溶液作为电解质,并加入淀粉,通过加温糊化、凝固,达到不流动的目的。

电池底部内放有绝缘垫,上部有纸垫和塑料盖,锌筒外部裹一张蜡纸或沥青纸,并在最外面包以纸壳或铁壳商标。

电池的组成含量取决于其品牌和种类，通常锌锰电池的组成成分中炭包和锌壳约占总质量的四分之三。

④碳酸锰制备方法：工业上：方法一：将软锰矿煅烧成氧化锰，酸化后加入过量碳酸氢铵即可制得碳酸锰。

方法二：以菱锰矿为原料，采用无机酸浸取，获取相应的锰盐溶液，锰盐与碳酸盐沉淀剂再进行复分解反应制得碳酸锰。

方法三：向锰盐溶液中通入二氧化碳、氨气制备碳酸锰。

方法四：用贫矿湿法可直接生产高纯度碳酸锰。

本实验中，以干电池中的二氧化锰为原料制备碳酸锰。

实验室制备方法：方法一：在酸浸、过滤后得到的酸浸渣中加入理论量的110%的H2SO4 ,于充分搅拌下，采用逐步法加入理论量120%的还原剂FeS，使酸浸渣中难溶于酸的猛还原浸出。

反应4h后过滤，与所得滤液中加入MnO2 使溶液中的二价铁氧化为三价铁，加入氨水除去杂质铁。

二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告【实验目的】通过实验制备碳酸锰，并了解二氧化锰的化学性质。

【实验原理】二氧化锰（MnO2）与浓盐酸反应生成氯化锰（MnCl2）和水（H2O），进一步与氯化钠（NaCl）反应生成氯化钠（NaCl）和二氧化锰（MnO2），最后与稀硫酸（H2SO4）反应生成碳酸锰（MnCO3）和水（H2O）。

【实验仪器与材料】1.量筒、烧杯、玻璃棒、滤纸、试管、试剂瓶等2.二氧化锰、浓盐酸、氯化钠、稀硫酸【实验步骤】1.按照所需质量比例，将二氧化锰和浓盐酸混合在一起，搅拌均匀。

注意搅拌过程中要注意安全，防止溅溶液。

2.将混合溶液放置一段时间，使二氧化锰和浓盐酸反应充分。

观察到气泡产生后停止搅拌。

3.将反应过后的液体过滤，得到滤液。

4.将滤液与氯化钠混合，搅拌均匀。

注意搅拌过程中要注意安全，防止溅溶液。

5.将混合溶液放置一段时间，使氯化钠和氯化锰反应充分。

观察到重结晶现象有较明显的红棕色悬浮物时停止搅拌。

6.用玻璃棒将悬浮物集中至试剂瓶底部，加入稀硫酸，摇晃瓶子。

使硫酸和碳酸锰反应充分。

7.将稀硫酸中形成的沉淀通过滤纸过滤，得到固体产物，即碳酸锰。

8.将产物用适当的方法干燥，然后进行称重。

【实验结果】经过称重，得到的碳酸锰的质量为X克。

【实验分析】根据实验结果得到的碳酸锰的质量，可以计算出实验产率。

实验产率表示实际得到的产物与理论产物的质量之比，即实验产率=实际产物质量/理论产物质量×100%。

理论产物质量可以通过反应方程式计算得到。

【实验结论】通过实验制备了碳酸锰，并根据实验结果计算了实验产率。

【实验注意事项】1.在操作过程中要注意安全，避免溅溶液。

2.反应过程中要搅拌均匀，使反应更充分。

3.实验仪器和材料要保持干净，并避免杂质的混入。

4.实验完成后要及时清洗实验仪器和材料，保持实验环境的整洁。

由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告纲要：因为高纯碳酸锰在通信业的宽泛应用，碳酸锰的制备工艺成为了值得研究的问题。

本文介绍了工业上几种制备方法，并议论了实验室方法中几种复原剂的差别，以及制备过程和含量剖析过程。

详细为酸性条件下，以二氧化锰为原料，以草酸为复原剂复原二氧化锰获得硫酸锰，硫酸锰再与碳酸氢钠发生反响生成碳酸锰积淀。

碳酸锰积淀经清洗、烘干后对其纯度进行剖析。

重点词：二氧化锰碳酸锰实验室制法络合滴定工业制法序言：1．二氧化锰（MnO2）：黑色粉末状固体物质，晶体呈金红石构造，不溶于水，二氧化锰显弱酸性，在酸性介质中是一种强氧化剂，在碱性介质中，易被氧化成锰酸盐。

碳酸锰（MnCO3）俗称“锰白”，为玫瑰色三角晶系菱形晶体或无定形亮白棕色粉末，微溶于水(在25℃时溶解度为1.34*10—4g，溶度积为×10-11)，溶于稀无机酸，微溶于一般有机酸，不溶于乙醇、液氨。

相对密度3．125。

碳酸锰在干燥的空气中稳固，湿润环境中易氧化，生成三氧化二锰而渐渐变为棕黑色。

受热时会分解氧化成黑色的四氧化三锰并放出CO2，与水共沸时即水解。

在沸腾的氢氧化钾中生成氢氧化锰。

碳酸锰是制造电信器械软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其余锰盐的原料，用作脱硫的氧化剂、瓷釉、涂料和清漆的颜料，也用作肥料和饲料增添剂。

它同时用于医药、电焊条辅料等，且可用作生产点解金属锰的原料。

所以能在实验室里经过较简易的方法制备MnCO3是一件很存心义的工作。

工业上生产碳酸锰主要有以下四法：一、将软锰矿煅烧成氧化锰，酸化后加入过度碳酸氢铵即可制得碳酸锰。

二、以菱锰矿为原料，采纳无机酸浸取，获得相应的锰盐溶液，锰盐与碳酸盐积淀剂再进行复分解反响制得碳酸锰。

三、向锰盐溶液中通入二氧化碳、氨气制备碳酸锰。

四、用贫矿湿法可直接生产高纯度碳酸锰。

2+2 -5.实验室由MnO2制备MnCO3的实验的流程：MnO→Mn→(CO)MnCO233。

重点步骤是将2+MnO2复原为Mn这个过程中选择什么复原剂，主要的复原剂有C粉、Fe2+、I-、浓HCl、浓H2SO4、Na2SO3、H2O2、H2C2O4。

废旧动力蓄电池回收利用实施方案废旧动力蓄电池回收利用实施方案一. 实验目的回收废旧电池中的金属，环境友好型处理废旧电池，变废为宝，减少废旧电池给环境带来的众多负面影响。

回收废旧电池中的Mn，Zn等金属，在本实验中主要回收锰元素，将电池预处理后，得到粗的二氧化锰，经过提纯，再利用相关的化学方法转化为有利用价值的碳酸锰(MnCO3)。

二. 实验原理1. 从废旧电池中得到二氧化锰：将电池粉碎分类，得到锌冒、石墨棒、黑色物以及其他。

取黑色物质家在水里水浸，过滤后取剩下的滤渣，经过烘炒(除去碳)，水浸处理过滤，得到滤渣在烘干，即得到粗的二氧化锰。

2 粗的二氧化锰的提纯：先将上面的粗二氧化锰加入到稀硝酸中，再加入过量的过氧化氢溶液，待反应完全后，在溶液中缓慢滴加氢氧化钾溶液，调节PH值到7.(三价铁在ph4.1时完全沉淀;锌在6.4沉淀完全，在8.0开始溶解;锰在7.8时开始沉淀)，沉淀完全后，过滤取得滤液(用K3Fe(CN)6检验铁是否出尽);在滤液中加碳酸钾溶液，沉淀完全后过滤，洗涤，加热转化为二氧化锰。

Mn(NO3)2+K2CO3====MnCO3(沉淀)+2KNO3 2MnCO3+O2==2MnO2+2CO2(g)3、用二氧化锰制备碳酸锰：方案一：先转化成硝酸锰法MnO2+H2O2 +2HNO3 ==Mn(NO3)2+2H2O+O2(g)(放热反应) Mn(NO3)2+K2CO3==2KNO3+MnCO3 (沉淀)方案二：现转化成氯化锰法MnO2 +4HCl==MnCl2+Cl2(g)+2H2OMnCl2 +K2CO3 == MnCO3 (沉淀)+2KCl方案一：三.实验器材坩埚、坩埚钳、烧杯、玻璃棒、表面皿、布氏漏斗、圆底烧瓶、量筒、铁架台、烘箱、硬质坩埚等等四、实验药品废旧电池样品、6mol/L的硝酸、3%过氧化氢、12mol/L的浓盐酸、碳酸钾溶液、氢氧化钾溶液、K3Fe(CN)6溶液、稀盐酸、碳酸氢钾溶液、硝酸银溶液、Na3[Co(CN)6]五.实验步骤1、从样品中得到粗二氧化锰，步骤见原理。

二氧化锰制备碳酸锰的研究报告姓名：白万挺学号1233409002 摘要：实验室采用二氧化锰作原料，以草酸作还原剂的同时加入稀硫酸，可得到硫酸锰，再让其与过量的碳酸钠作用，即生成碳酸锰。

需注意的是，硫酸锰和碳酸钠进行复分解反应时，加入试剂的速度不能快，且制备过程中应控制反应pH值在3～7之间。

关键词：碳酸锰二氧化锰实验室前言：碳酸锰为玫瑰色三角晶系菱形晶体或无定形亮白棕色粉末。

它是制造电信器材软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料，用作脱硫的氧化剂、瓷釉、涂料和清漆的颜料，也用作肥料和饲料添加剂。

它同时用于医药、电焊条辅料等，且可用作生产点解金属锰的原料。

实验室制备碳酸锰，一般用二氧化锰作原料。

二氧化锰是一种重要的氧化物，呈酸性，为黑色粉末，在中性介质中很稳定，在碱性介质中可制备高锰酸钾，在酸性介质中有强氧化性。

二价锰离子可在溶液中稳定存在，与碳酸氢铵或碳酸钠等反应生成碳酸锰。

实验室由二氧化锰制碳酸锰，首先要用还原剂把二氧化锰还原成二价锰并转移到溶液中，再与碳酸氢盐或碳酸盐反应，生成碳酸锰沉淀，最后漂洗、除杂、蒸发、浓缩、结晶，可得产品。

可使用的还原剂有多种，如炭粉、浓盐酸、亚硫酸钠、过氧化氢、草酸等。

还原二氧化锰时应注意以下细则：一、用炭粉作还原剂时，需要将二氧化锰与一定比例的炭粉研细混匀，高温灼烧后生成氧化锰，加热温度要高，最好能煤气灯灼热，加热时间也要长，否则产量很低。

再用浓硫酸分解成硫酸锰。

二、用浓盐酸作还原剂时，反应很快也很安全，但产生大量氯气，要作适当处理。

反应时，部分氯气溶在溶液中，要经较长时间的水浴加热才能赶去。

三、用过氧化氢作还原剂时，反应较完全，但过氧化氢要分批缓慢加入，否则反应太激烈，过氧化氢分解也较多。

过量的过氧化氢一定要使其分解完全，否则会影响后面的反应。

四、用草酸作还原剂时，在原料中含铁较少时，反应较完全。

若含铁较多时，则会形成草酸亚铁沉淀。

用过氧化氢或草酸作还原剂时需同时使用稀硫酸，最后生成硫酸锰。

实验室二氧化锰制备碳酸锰的设计方案比较作者：陈风江来源：《中国教育技术装备》2011年第24期1 前言MnCO3俗称“锰白”，在工业上广泛用作脱硫催化剂、瓷釉颜料、清漆催干剂，也是制造其他锰盐的良好材料，同时用于机械零件和磷化处理等方面[1]，所以如果能在实验室里通过较简便的方法制备MnCO3是一件很有意义的工作。

由MnO2制备MnCO3的实验的关键步骤是将MnO2还原成Mn2+这个过程中选择什么还原剂，所以各个方案的比较即是各个方案中所选取的还原剂的优缺点比较。

由MnO2制备MnCO3的实验流程：MnO2→Mn2+→(CO32-) MnCO32 各个实验方案的罗列及比较2.1 C粉高温法C+MnO2→（高温）Mn→（H2SO4）Mn2+→(CO32-) MnCO3。

该方法需要高温，这就需要用到酒精喷灯，能源消耗大。

另外，C在高温加热条件下会生成CO等污染气体，如果操作不慎，CO气体产生得较多会使实验者有CO中毒的危险，故而这个方案不宜在实验室里进行操作。

2.2 Fe2+法MnO2+Fe2+→Mn2++Fe3+。

要使Mn2+稳定存在于溶液中，溶液的pH要保持在3～7之间，这样的偏酸性条件会使Fe3+变成Fe(OH)3（使Fe3+完全沉淀的pH=2～3）。

另外要制备MnCO3，就要向溶液中加入CO32-或HCO3-，而FeCO3和Mn(OH)2都是沉淀，Fe(OH)3也是红褐色沉淀，所以要通过控制溶液的酸碱度使Fe3+预先沉淀掉才可以制备得到较纯净的MnCO3，但这样操作较麻烦。

另外，Fe3+、Fe2+也容易形成胶体，一旦有MnCO3沉淀产生，对胶体的吸附作用是不可避免的，故而所制得的MnCO3会含有杂质，后续的洗涤除杂较麻烦。

另外，实验操作步骤增多也会影响到生产率。

2.3 I-法该法由于I-在溶液中的溶解度不大，要保证氧化还原反应能较彻底地进行，就要保证I-在溶液中的浓度。

I-+I2→I3-，I3-是配离子，一般较稳定，I3-和MnO2反应会困难一些。