由二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告
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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。
由二氧化锰制备碳酸锰的实验报告一、实验目的:1.掌握由二氧化锰制备碳酸锰的方法;2.了解二氧化锰的性质及其反应特点;3.分析产物的性质并进行结构分析。
二、实验原理:二氧化锰是锰的一种重要氧化物,具有良好的氧化性。
在与氢氧化钠反应生成碳酸锰的过程中,二氧化锰先被氢氧化钠氧化为氢氧化锰,然后沉淀出碳酸锰:2MnO2+2NaOH+O2->2Mn(OH)22Mn(OH)2->2Mn(OH)32Mn(OH)3->Mn2(CO3)3+3H2O三、实验步骤:1.取一定量的二氧化锰粉末,并将其放入锰盐溶液中;2.用搅拌棒搅拌溶液,使二氧化锰充分分散,并与溶液中的锰阳离子反应;3.向溶液中加入适量的氢氧化钠溶液,继续搅拌;4.精确控制反应时间,并根据反应速度将溶液静置;5.收集沉淀在干燥器中,将其转化为碳酸锰;6.对产物进行表征分析。
四、实验结果:实验中我们得到了一定量的沉淀物。
通过紫外可见光谱、红外光谱、质谱等手段对产物进行了表征分析,发现其吸收峰与碳酸锰相一致,确定产物为碳酸锰。
五、实验讨论:1.实验中二氧化锰与氢氧化钠的反应十分迅速,生成的氢氧化锰能很快地转化为碳酸锰;2.根据实验结果,我们可以得出碳酸锰的结构为Mn2(CO3)3六、实验结果分析:通过实验我们成功地制备了碳酸锰,并对其进行了结构分析。
碳酸锰是一种具有重要应用价值的化合物,在锰冶金、化工等领域有广泛的应用。
此实验为碳酸锰的制备提供了一种简单有效的方法,并为进一步的研究提供了基础。
七、实验总结:本实验通过二氧化锰与氢氧化钠的反应制备了碳酸锰,并对其进行了结构分析。
通过实验,我们深入了解了二氧化锰的性质、反应特点以及产物的性质。
实验结果表明,此方法能够有效制备碳酸锰,并为碳酸锰的应用提供了便利。
由MnO2制备MnCO3思考题介绍MnO2(二氧化锰)是一种重要的锰氧化物,具有广泛的应用领域。
本文将探讨使用MnO2制备MnCO3(碳酸亚锰)的相关原理、方法及其应用。
二氧化锰的性质与用途1.物理性质:–MnO2为黑色固体,无臭无味。
–密度约为5.026 g/cm³。
–熔点约为535°C。
–难溶于水。
2.化学性质:–MnO2能与氢气反应生成水和亚锰酸盐:MnO2 + H2 → MnO(OH) + H2O。
–与酸反应生成盐类:MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O。
–是一种良好的氧化剂。
3.应用领域:–用于电池、电解液和化学镀锌等。
–在陶瓷和玻璃工业中用作着色剂。
–用作催化剂和氧化剂。
碳酸亚锰的制备方法1.材料准备:–MnO2粉末(质量为x g)–碳酸钠(质量为y g)–蒸馏水2.实验步骤:1.将MnO2粉末与碳酸钠按一定比例混合均匀。
2.将混合物放入干燥瓷坩埚中。
3.将瓷坩埚放入装有导热沙的炉子中。
4.加热到适当的温度,保持一定时间。
5.关闭炉子,待其自然冷却。
6.用蒸馏水洗涤和过滤固体产物。
7.干燥所得的碳酸亚锰。
3.反应方程式:–2MnO2 + Na2CO3 → 2MnCO3 + Na2O + CO2–MnO2与碳酸钠反应,生成MnCO3、Na2O和CO2。
实验操作注意事项1.操作过程中需佩戴防护眼镜和手套,避免直接接触化学品。
2.加热时需注意控制温度,避免过高或超过反应温度范围。
3.使用干燥的实验仪器和容器,避免水分对反应产物的影响。
碳酸亚锰的应用1.作为电池材料:–碳酸亚锰广泛应用于锂离子电池、镍氢电池等。
–可以作为正极材料,提供电池的正电极反应。
–具有较高的比能量和循环寿命,是一种理想的电池材料。
2.作为催化剂:–碳酸亚锰可用作不对称有机合成中的催化剂。
–在氧化反应中具有良好的催化活性和选择性。
–在制备有机化合物中扮演重要角色。
3.作为氧化剂:–碳酸亚锰可用作燃料电池中的氧化剂。
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【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】:。
由二氧化锰制备碳酸锰的实验报告一.实验目的1.掌握由二氧化锰制备碳酸锰的实验方案,并能合理的评价各方案的优缺点;2.学会实验设计的一般步骤与方法;3.培养独立反馈实验学习的能力。
二、实验原理由二氧化锰制备碳酸锰,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。
由于二价锰离子可以在溶液中稳定存在,再与碳酸氢盐反应,生成碳酸锰沉淀。
可使用的还原剂还有多种,比较之下,草酸是比较理想的还原剂,条件也比较容易控制,所以实际操作中多用草酸做还原剂。
制备原理是二氧化锰被过量的还原剂还原为二价锰离子,过量的还原剂用加热的方法除去,生成的硫酸锰溶液中加碳酸氢铵溶液,碳酸氢铵碱性不是很高,并且可以使碳酸锰形成较大的晶粒,便于产物的分离和洗涤,同时碳酸氢铵遇热易分解,不会过多的引入杂质,使其转变为碳酸锰。
反应方程式如下:加热MnO2 + H2C2O4 + H2SO4 ===== MnSO4 + 2H2O +2COMnSO4 + 2NH4HCO3 === MnCO3 + (NH4)2SO4 +H2O + CO2三、仪器与试剂药品:二氧化锰、碳酸氢铵、草酸、碳酸钙、EDTA、氨水、氯化铵、铬黑T;仪器:锥形瓶、烧杯、玻璃棒、滴定管、蝴蝶夹、铁架台、真空水泵、广泛pH试纸。
四、实验步骤1.碳酸锰的制备称取5g二氧化锰于150 mL烧杯A中,加入几滴蒸馏水润湿成粘糊状。
称取8g草酸于100 mL烧杯B中,加入约10 mL水使其溶解(可多加少量水或稍加热使草酸完全溶解)。
加入12 mL6 mol/L的硫酸。
并用洁净的玻璃棒搅匀。
将B烧杯中的溶液分3次缓缓滴入A烧杯中,每次加入的时间间隔约为2-5 min。
烧杯中不再出现气泡说明反应趋于完全。
(此时烧杯中的溶液应呈现粉红色,否则说明实验近乎失败)。
先用浓氨水调节PH值,再用稀氨水调节PH值为6.称取15 g碳酸氢铵固体于100 mL烧杯C中,加入约55mL蒸馏水配置成碳酸氢铵的饱和溶液。
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。
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。
本文简单介绍了各个实验方案的优弊端及制备方法。
本文实验中是采纳H2C2O4为复原剂,把Mn(IV)复原成Mn(II)转移至溶液中,再与碳酸氢铵反响,生成碳酸锰积淀。
反响方程式:H2C2O4·2H0(s)+MnO2(s)+H2SO4(aq)=MnS04(aq)+CO2(g)+2H2OMnS04+2NH4HCO3=MnCO3+(NH4)2SO4+CO2(g)+H2O各个实验方案的排列及比较:1.C粉高温法2+2-C+MnO2→(高温)Mn→(H2SO4)Mn→(CO3)MnCO3。
该方法需要高温,这就需要用到酒精喷灯,能源耗费大。
此外,C在高温加热条件下会生成CO等污染气体,假如操作不慎,CO气体产生得许多会使实验者有CO中毒的危险,故而这个方案不宜在实验室里进行操作。
2.Fe2+法22+2+3+2+MnO+Fe→Mn+Fe。
要使Mn稳固存在于溶液中,溶液的pH要保持在3~7之间,这样的偏酸性条件会使Fe3+变为Fe(OH)(3使Fe3+完整积淀的pH=2~3)。
此外要制备MnCO,就要向溶液中加入2--CO或HCO,而FeCO和Mn(OH)都33332是积淀,Fe(OH)3也是红褐色积淀,所以要经过控制溶液的酸碱度使Fe3+预先积淀掉才能够制备获得较纯净的MnCO3,但这样操作较麻烦。
此外,Fe3+、2+Fe也简单形成胶体,一旦有MnCO3积淀产生,对胶体的吸附作用是不行防止的,故而所制得的MnCO3会含有杂质,后续的清洗除杂较麻烦。
此外,实验操作步骤增加也会影响到生产率。
-法该法因为I-在溶液中的溶解度不大,要保证氧化复原反响能较完全地进行,就要保证-+I2→I3,I是配离子,一般较稳固,-和在溶液中的浓度。
II3MnO反响会困难一些。
此外,产物中会有I,I是有毒的,但能够经过加萃222取剂,将其萃取到烧杯底部,使其不易挥发出来。
因为萃取作用是依据相似相溶原则,I-也会溶于基层萃取剂层,使和MnO2反响的I-的量大大减少。
此外,萃取剂一般是不与水互溶的,故而这就隔绝了反响。
总的MnO和I2来说,该法在产率方面较其余方法差一些。
4.浓HCl法该种方法最大的弊端在于它的产物中会出现Cl2剧毒物,是污染气体,不符合绿色化学实验的要求。
此外,该方法和H2O2法有相像的弊端,即没法很好地控制浓盐酸使用的量。
浓H2SO4法4MnO2+6H2SO4(浓)=2Mn(SO4)3+6H2O+O2↑。
紫色的Mn2(SO4)3不稳固,会转变为MnSO4,故总反响为2MnO2+2H2SO4(浓)=2MnSO4+2HO+O2↑。
该方法虽说比浓HCl法(要产生Cl2)要好一些,可是仍存在弊端。
该反响过于强烈,产生的O2气泡极具膨胀,会带走很多MnO2原资料。
此外,溶液是体现强酸-3-2+性的,再加入CO 或HCO使Mn转变为为MnCO积淀较其余方法困难一些。
36.Na2SO3法该方法的弊端在于会产生污染气体SO2,Na2SO3一定分批加入,操作较繁琐。
此外,引入的Na2SO4比较难除掉。
7.H2O2法这类方法的利处是H2O2是一种绿色环保试剂,但显然的弊端是很难控制溶液的pH值和H2O2的滴加快度。
将H2O2(一般用30%)溶液中加入H2SO4溶液此后再加到装有MnO的烧杯中,该反响极为强烈,又极难控制各物质的量52+4+的比率。
若H2O2加过度就会把Mn氧化成Mn(因H2O2拥有氧化复原两性),24+2+22若HO加过少就难以将Mn完整复原成Mn,故而HO的加入量要严格控制。
可是在实践操作中是极难做到的,经过实践证明用这个方法不易成功,制得的34+3 MnCO也会含有很多杂质Mn,故而制得的MnCO的颜色不是肉色,而是夹杂着黑褐色或深红色。
8.H2C2O4法2-2+C2O4+H++MnO2→Mn+H2O+CO2。
这个方案的长处就是H2C2O4是一种很平和的还原剂,反响活性也不错,这样就不会像H2O2法那样出现反响过于强烈和溶液pH难以控制的场面。
此外,依据反响方程式,它的产物是H2O和CO2,用玻璃棒搅拌反响液CO2便会溢出反响系统,这样就不会引入其余的杂质,为后续的清洗除杂供给了方便。
总结在实验室里比较适合让学生进行实验操作的是H2O2法和H2C2O4法。
下边用表1侧重议论一下这两种方法的优弊端。
综合比较以上各样方法的优弊端,能够得出结论:实验室中由MnO2制备MnCO3采纳H2C2O4法是最适合的,这类方法拥有条件易于控制、反响条件平和、易于提存等长处,适合在实验室里推行并适合学生进行实验设计,掌握无机化合物的制备方法。
实验研究:实验部分实验目的以二氧化锰为原料,以草酸为复原剂、碳酸氢铵为积淀剂制备碳酸锰。
并用络合滴定法对碳酸锰中锰含量进行剖析。
1.2实验原理MnO2+H2SO4+H2C2O4·2HO==2CO2+MnSO4+4H2OMnSO4+2NaHCO3==MnCO3+Na2SO4+H2O+CO2实验仪器及试剂试剂:二氧化锰(),碳酸氢铵(),铬黑T(),EDTA(),硫酸(),盐酸(),氯化铵(),浓氨水(),盐酸羟胺()仪器:烘箱;磁力搅拌加热器;抽滤仪;抽滤瓶;布氏漏斗;剖析天平;酸式滴定管;吸量管;100mL容量瓶;100mL、250Ml、500mL烧杯;玻璃棒;锥形瓶;量筒。
实验过程碳酸锰的制备称取MnO2于200ml烧杯中,加入12ml6mol/L的H2SO4和6ml水。
称取8gH2C2O4·2HO,将溶液略加热后,在搅拌条件下慢慢向烧杯中分批加入草酸晶体粉末,加入过程中黑色的二氧化锰固体不停地溶解,加热至溶液呈粉白色,体现乳浊状,过滤获得浅粉色溶液即硫酸锰溶液。
在所得的上述溶液中加入15mL蒸馏水,而后一边搅拌一边迟缓加入NH4HCO3固体粉末,调理溶液的pH至7为止,静置可见到大批浅粉色的碳酸锰固体积淀出来,冷却溶液,抽滤获得湿的碳酸锰,将滤饼放在表面皿上,在烘箱中干燥1h后获得肉色的碳酸锰固体3.5720g.碳酸锰中锰含量的剖析及产品纯度剖析(1)称取约左右的EDTA溶于200ml温热的水中,备用。
精准称取3于烧杯中,加少许水使其湿润,滴加6mol/L的盐酸至碳酸钙所有溶解,转移至100ml容量瓶中,用适当蒸馏水冲刷小烧杯和玻璃棒将洗液也转移到容量瓶中,而后定容、摇匀,待用。
(2)正确称取MnCO3于小烧杯中,加少许水使其湿润,滴加6mol/L的盐酸至其所有溶解,转移至100mL容量瓶中,用适当蒸馏水冲刷小烧杯和玻璃棒将洗液也转移到容量瓶中,而后定容、摇匀,待用。
(3)用吸量管量取钙标准溶液 25mL于锥形瓶中,加入20mLNH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液,3mL盐酸羟胺溶液(100g/L),三滴铬黑T指示剂,用配制好的EDTA溶液进行滴定,溶液由红色变为蓝色即为终点。
平行测定两次。
4)用移液管量取25mLEDTA溶液于锥形瓶中,加入20mlNH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液,3mL盐酸羟胺溶液,三滴铬黑T指示剂,用浓度大概为2+Mn溶液滴定锥形瓶中的标准溶液,终点时溶液由蓝色变为浅红色。
平行测定一次。
结果与议论实验数据办理溶液标定的数据记录组别V CaCO3/mL VEDTA溶液/mL-1EDTA1EDTA溶液/mol·L C/mol·L125.0023取均匀值,得EDTA溶液浓度·L-1产品中锰含量测定的数据组别VEDTA/mL VMn/mL-1 CMnCO溶液/mol·L2+312取均匀值,MnCO3溶液浓度·L-1产量及纯度计算纯度=碳酸锰质量/所的产质量量*100%=95.87%理论产量=M(碳酸锰)*/M(二氧化锰产率=实质产量/理论产量*100%=51.81%溶液的配制草酸依据所查到的文件,说要把草酸溶解再向溶液中加入成效比较好,实验过程中发现8g草酸不可以溶于6mL水中,故在实验过程中把未溶解的草酸也直接加到溶液里。
实质中应当直接加草酸晶体粉末。
碳酸氢铵文件记录,在抽滤所获得的MnSO4溶液中加入碳酸氢铵的饱和溶液,实验过程中,用了快要碳酸氢铵溶于25mL水制成的的饱和溶液也未将溶液的pH跳到7左右,后又直接加入碳酸氢铵固体粉末获得较好的积淀。
所以,建议此后实验直接加碳酸氢铵固体粉末来调pH值。
NH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液滴定过程中,加入20毫升缓冲溶液,变色比较不显然。
因为铬黑T在pH=10的条件下变色比较显然,所以溶液的pH=10的缓冲溶液要足够多。
实验过程中各样条件的影响.1硫酸的用量在用草酸复原二氧化锰制备硫酸锰的过程中,硫酸既为反响物又供给酸性2+的环境,防备Mn水解,所以,在取硫酸时应当取稍过度的硫酸。