高考化学常考过渡元素锰
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锰元素高考考点知识点锰元素是化学元素周期表中的第25号元素,原子序数为25,原子量为54.94。
它是一种过渡金属,具有良好的导电性和热导性,在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。
在高考化学考试中,对锰元素的相关知识点进行了深入的考察。
下面将就锰元素的性质、化合物以及其在生活和工业中的应用等方面进行阐述。
1. 锰元素的物理性质锰元素是一种固体,银白色,具有金属光泽。
它的熔点为1244摄氏度,沸点为1962摄氏度。
锰元素具有较高的电子亲和能力和较低的离子化能,因此容易形成离子化合物。
锰元素还有较好的导电性和热导性,因此在电子元器件制造和电力传输方面有着广泛的应用。
2. 锰元素的氧化态及化合物锰元素的最稳定的氧化态是+2和+7价。
其中,+2价锰元素多为均匀的淡粉红色,它广泛存在于锰矿石中。
+7价锰元素主要以高氧化态络合物的形式存在,如高锰酸钾(KMnO4),它是一种强氧化剂,可用于水质净化和有机化合物氧化等反应。
3. 锰元素的重要化合物锰元素形成的化合物在生活和工业中有着广泛的应用。
其中,二氧化锰(MnO2)是一种重要的催化剂,可用于电池、玻璃生产和有机合成等领域。
四氧化三锰(Mn3O4)是一种黑色的固体,具有磁性,可用于制造磁带和磁片等记录媒介。
高锰酸钾(KMnO4)是一种常用的消毒剂和漂白剂。
此外,锰元素还形成了许多其他种类的离子化合物,如锰酸盐和锰酸等,它们在化工、冶金和医药领域有着重要的应用。
4. 锰元素在生活中的应用锰元素在生活中有着广泛的应用。
首先,在食品加工和饲料添加剂中,锰元素被用作营养补充剂,可以预防和治疗一些与锰元素缺乏相关的疾病。
其次,在陶瓷、玻璃和钢铁制造等工业领域,锰元素作为合金元素被广泛使用,可增加合金的硬度和抗腐蚀性。
此外,锰元素还在医学领域用于放射性核素示踪和磁共振成像等技术中。
5. 锰元素在环境中的作用在环境中,锰元素对水体和土壤的污染问题备受关注。
一方面,由于高锰酸盐的使用和排放,水体中锰元素浓度过高会对水生生物造成毒害。
锰的最高化合价锰是一种常见的过渡金属元素,化学符号为Mn,原子序数为25。
锰有多个不同的化合价,其中最高化合价是+7。
本文将介绍锰的最高化合价及其相关性质。
锰的+7化合价对应的是高氧化态的锰离子,即Mn(VII),也被称为高锰酸根离子。
在这种化合价下,锰原子失去了7个电子,形成Manganate(VII)离子(MnO4-)。
高锰酸根离子是一种非常强氧化剂,具有较高的氧化能力。
高锰酸根离子在化学反应和实际应用中具有多种重要作用。
首先,它是一种常用的氧化剂。
由于高锰酸根离子的强氧化性质,它可以氧化许多其他物质,包括有机物和无机物。
例如,在化学实验中,高锰酸根离子常用于氧化邻苯二酚形成对苯二酚。
此外,高锰酸根离子还可用于分析化学中的氧化滴定,用于测定水溶液中的还原物质的含量。
高锰酸根离子还具有消毒和净化作用。
高锰酸根离子溶液可以被用作消毒剂,能有效杀灭细菌和病毒。
在水处理过程中,高锰酸根离子也可以用于去除废水中的有机物和污染物,提高水质。
最高化合价的锰离子在生物体内也具有重要的功能。
在生物体内,锰以二价(Mn2+)或三价(Mn3+)形式存在。
然而,在某些特定的生物化学反应中,锰也可以被氧化到+7化合价。
例如,在人体中,锰的氧化状态与一些酶的活性调控有关。
锰离子在一些氧化还原反应中扮演着重要的角色,参与能量代谢和抗氧化过程。
锰的最高化合价为+7,对应于高锰酸根离子。
高锰酸根离子是一种强氧化剂,在化学反应、消毒和净化过程中发挥重要作用。
此外,在生物体内,锰的氧化状态也与一些生物化学反应和酶的活性调控有关。
通过研究锰的最高化合价,我们可以更深入地了解锰在化学和生物学中的多样性和重要性。
mn化学成分表示Mn化学成分Mn是化学元素的符号,代表锰。
锰是一种重要的过渡金属元素,其化学成分在自然界中广泛存在,具有多种化合价态。
1. 锰的原子结构锰的原子序数为25,原子结构为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁵。
锰原子的外层电子数为7个,形成稳定的4s²3d⁵电子配置。
2. 锰的离子形态锰可以形成多种离子形态,常见的有二价锰离子(Mn²⁺)和四价锰离子(Mn⁴⁺)。
其中,二价锰离子是最常见的形态,具有+2的化合价。
3. 锰的化合物锰可以与众多元素形成化合物,如氧化锰(MnO₂)、二氧化锰(MnO₂)、碳酸锰(MnCO₃)等。
这些化合物在工业和科学研究中具有广泛应用。
4. 锰的氧化性锰具有多种氧化态,其最常见的是二价和四价。
在化学反应中,锰可以发生氧化还原反应,从而参与多种化学反应过程。
5. 锰的生物活性锰在生物体内具有重要的生物活性。
它是多种酶的组成部分,如超氧化物歧化酶和锰蛋白等。
锰在生物体内参与氧化还原反应和其他代谢过程,对维持生命活动起着重要作用。
6. 锰的用途锰具有广泛的应用价值。
它常被用作合金添加剂,可以提高钢铁的硬度和耐腐蚀性。
此外,锰还可用于电池、化肥、染料、催化剂等领域。
7. 锰的存在形式锰在自然界中以多种形式存在。
其主要存在于矿石中,如菱锰矿(MnCO₃)和锰矿石(MnO₂)。
此外,锰还存在于土壤、水体和大气中,起着重要的地球化学循环作用。
8. 锰的缺乏和过量锰在生物体内的含量需要适当控制。
锰的缺乏会对生物体的生长和代谢产生负面影响,而过量摄入锰则可能对神经系统和其他器官造成损害。
9. 锰的环境影响锰的排放和污染对环境有一定的影响。
大量的工业排放和农业使用锰化合物可能导致水体和土壤的污染,对生态系统和人类健康产生潜在风险。
总结:锰是一种重要的过渡金属元素,具有丰富的化学成分和多种离子形态。
它在生物体内发挥重要作用,广泛应用于工业和科学研究。
高考--常考元素--锰副族(锰 Mn ,锝 Tc ,铼 Re )一、物理性质:锰单质的性质:金属锰是银白色金属,粉末状的锰为灰色。
活泼金属二、化学性质:存在形态:以Mn 2+ 最稳定,而锝(Ⅱ)、铼(Ⅱ)则不存在简单离子。
22222H Mn )(2H Mn H (s)Mn(OH)O 2H Mn +→++→+++稀与氧、卤素等非金属反应:34222432MnF MnF F Mn F)(X MnX X Mn O Mn ΔO 23Mn 和−→−+≠−→−+−→−+在氧化剂存在下与熔融的碱作用:O 2H MnO 2K 3O 4KOH 2Mn 2422+−−→−++熔融锰是钢的一种重要添加剂,因为它能脱除氧和硫.制备:3MnO 2 = Mn 3O 4 + O2 (直接反应太过剧烈) 3Mn 3O 4 + 8A1 = 9Mn + 4A12O 3 三:锰的化合物Mn 的价电子构型:3d 54s 2 Mn 的氧化值呈连续状:从+2~+7。
常见氧化值:+7,+6,+4和+2。
常见化合物:KMnO 4 ,K 2MnO 4,MnO 2, MnSO 4和MnCl 2。
除MnO 2外,余者均易溶于水,含锰离子分别为:。
和,+--2244Mn MnO MnO水溶液中锰的各种离子及其性质氧化值 +7 +6 +3 +2 颜色 紫红色 暗绿色 红色 淡红色 d 电子数 d 0 d 1 d 4 d 5 存在于溶液中的条件:中性 pH >13.5 易歧化 酸性 1、Mn(VII)化合物 溶液的酸度不同,MnO4被还原的产物不同:O 3H 5SO 2Mn 6H 5SO 2MnO 2242234++−→−++-++---24222342OHSO 32MnO O H 3SO 2MnO ++−→−++---OH SO 2MnO )(OH 2SO 2MnO 224-24234++−→−++----浓O 8H CO 102Mn 6H O C 5H 2MnO 2224224++−→−++++- (2) 不稳定性 遇酸分解O H 23O 4MnO )(H 44MnO 2224++−→−++-微酸 微碱性分解O H 2O 4MnO OH 44MnO 22244++−→−+----4MnO -24MnO +362O)H (Mn +262O)H (Mn见光分解4KMnO 4 + 2H 2O = 4MnO 2↓ + 3O 2↑ + 4KOH (光照也能使其分解,因此应保存在棕色试剂瓶中) 加热22424O (s)MnO MnO K C 2202KMnO ++−−−−→−︒>A) 歧化法, 酸性介质中, 有利于歧化:3 MnO 42- +4 H + = MnO 2 + 2MnO 4- + 2H 2O 3 MnO 42- + 2 CO 2 = MnO 2 + 2 MnO 4- + 2 CO 32-在中性或弱碱性溶液中也发生歧化反应,但趋势及速率小: 3 MnO 42- + 2 H 2O = 2 MnO 4- + MnO 2 + 4 OH - (3)高锰酸钾的制备以软锰矿为原料 (MnO 2) 制备高锰酸钾,先制K 2MnO 4: 3 MnO 2 + 6 KOH + KClO 3 = 3 K2MnO 4 + KCl + 3 H 2O 从 K 2MnO 4 制 KMnO 4 有三种方法。
锰锰,化学符号是Mn,它的原子序数是25,灰白色,是一种过渡金属,性坚而脆,潮湿处会氧化。
1774manganese(锰)。
锰可用铝热法还原软锰矿制得。
外围电子层排布:3d5 4s2电子层分布:2-8-13-2化合价:+2、+3、+4、+6和+7晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。
锰在元素周期表上位于第四周期,第VIIB族,属于比较活泼的金属,加热时能和氧气化合,易溶于稀酸生成二价锰盐。
常见化合价:+2,+4,+7,+6+3价的锰和+6价的锰均比较容易发生歧化反应:2Mn3++2H2O ══Mn2++MnO2↓+4H+3MnO42-+4H+══2MnO4-+MnO2↓+2H2OMn较稳定,不容易被氧化,也不容易被还原。
MnO4和MnO2有强氧化性。
在碱性溶液中,Mn(OH)2不稳定,易被空气中的氧气氧化为MnO2;MnO4也能发生歧化反应,但反应不如在酸性溶液中进行得完全。
下面列出部分其化合价对应的化合物:Mn-3:Na3[Mn(CO)4] Mn-1:Na[Mn(CO)5] Mn0:MnMn2(CO)10,K6[Mn(CN)6] Mn+1:K5[Mn(CN)6] Mn+2:MnO ,二价锰盐Mn+3:MnF3,K3[Mn(CN)6]Mn+4:MnO2 ,K2[MnF6] ,MnF4 Mn+5:Na3MnO4Mn+6:MnO42- Mn+7:MnO4-,MnO3F ,KMnO4在空气中易氧化,生成褐色的氧化物覆盖层。
它也易在升温时氧化。
氧化时形成层状氧化锈皮,最靠近金属的氧化层是MnO(一氧化锰),而外层是Mn3O4(四氧化三锰):2Mn+O2══2MnO3Mn+2O2══Mn3O4在高于800℃的温度下氧化时,MnO的厚度逐渐增加,而Mn3O4层的厚度减少。
在800度以下出现第三种氧化层Mn2O2。
在约450℃以下最外面的第四层氧化物MnO2是稳定的。
锰和铁化学性质相似,常温与水反应缓慢,当自身高温时,反应迅速,水变为氢气,锰被氧化,形成复杂氧化物:Mn+H2O ══Mn3O4+H2↑(高温)锰易溶于稀酸,并有氢气放出,生成二价锰离子:锰和浓硫酸、浓硝酸等氧化性酸反应生成二氧化硫、二氧化氮,自身被氧化成二价锰:Mn+H2SO4══MnSO4+H2↑Mn+2H2SO4══MnSO4+2H2O+SO2↑Mn+4HNO3══Mn(NO3)2+2H2O+2NO2↑锰和锰矿是有些极大的分别的。
高考化学工艺流程中的新考点锰及其化合物一、知识拓展1、金属锰锰是第25号元素,在周期表中位于第四周期,第ⅦB族,在地壳中主要以氧化物形式存在,如软锰矿MnO2⋅x H2O、黑锰矿Mn3O4和水锰矿Mn2O3⋅H2O等。
锰的氧化态有+2、+3、+4、+5、+6和+7,其中+2、+4、+6、+7为常见氧化态。
锰是活泼金属,它在空气中燃烧生成Mn3O4(类似Fe3O4,是MnO和Mn2O3的混合氧化物):3Mn+2O2Mn3O4锰能分解水,易溶于稀的非氧化性酸生成Mn(Ⅱ)盐和放出氢气:Mn + 2H2O == Mn(OH)2+ H2↑Mn+2H+== Mn2++H2↑锰与冷浓H2SO4作用缓慢。
有氧化剂存在时,锰与熔融碱作用生成锰酸盐:2Mn + 4KOH + 3O22K2MnO4+ 2H2O高温时,Mn 和X2、O2、S、B、C、Si、P 等非金属直接化合,更高温度时可与N2化合。
2、锰(Ⅱ)化合物Mn2+的价电子构型为较稳定的半充满d5结构,因此Mn2+是Mn的最稳定状态。
在酸性溶液中Mn2+的还原性很弱,只有在高酸度的热溶液中,与过二硫酸铵、铋酸钠等强氧化剂作用,才能将Mn2+氧化成MnO4-。
2Mn2++5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+2Mn2++5NaBiO3+14H+2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O2Mn2++5PbO2+4H+2MnO4-+5Pb2++2 H2O由于MnO4-是紫色的,故这些反应常用于定性检验Mn2+ 离子。
在碱性溶液中,Mn(Ⅱ)很容易被氧化成Mn(Ⅳ) 化合物。
2Mn(OH)2+O2== 2MnO(OH)2↓(棕褐)多数锰(Ⅱ)盐如MnX2、Mn(NO3)2、MnSO4等皆溶于水。
MnO2与浓H2SO4和C作用可制得硫酸锰:2MnO2+C+2H2SO4== 2MnSO4+CO2↑+2H2O锰(Ⅱ)的弱酸盐和氢氧化物难溶于水,如MnS、MnCO3、MnC2O4、Mn(OH)2等。
第一过渡系元素(一)(钛、钒、铬、锰)第一过渡系元素是指周期表中第3至第12族的元素,它们在化学性质上有相似之处。
其中,钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)和锰(Mn)是第一过渡系元素中的前四个元素,它们具有一些共通的特性,同时也存在一些区别。
本文将从以下几个方面来介绍这四个元素:元素性质、物理性质、化学性质以及地质应用。
一、元素性质1.钛(Ti)钛是一种质轻、高强度、高耐腐蚀性、抗疲劳性能好的金属。
它具有优异的机械性能,被广泛应用于航空、航天、化工、海洋开发等领域。
同时,钛也是一种生物医用材料,被用于制作人体骨骼支架、人造关节、人工心脏瓣膜等。
2.钒(V)钒是一种银白色金属,比铁硬但稍加工艺处理后可以获得良好的延展性和强度。
它还有广泛的应用,用于制造钢、化学试剂和合金等。
不仅如此,钒还是一种强化剂,在钢铁生产过程中起到重要的作用。
3.铬(Cr)铬是一种具有高度耐腐蚀性的银白色金属,它主要应用于不锈钢、电子元器件、航空航天、制药等领域。
除此之外,铬还是一种环保型材料,可以用于净水和净化技术。
4.锰(Mn)锰是金属元素中的一种,它是一种银灰色的金属,具有良好的延展性和韧性。
锰还是钢铁生产中的一种重要元素,可以增强钢的硬度和韧性。
二、物理性质钛是一种具有低密度和高强度的金属,密度为4.54克/厘米立方。
它具有较高的熔点(1668℃)和沸点(3287℃),同时也具有较高的热导率和电导率。
三、化学性质钛是一种化性非常稳定的金属,在常温下不会被大多数酸和碱腐蚀。
它可以与氧、氮、氢反应,产生相应的氧化物、氮化物和氢化物。
此外,钛还可以和卤素反应,如氯、溴和碘等,生成相应的卤化物,例如TiCl4、TiBr3等。
锰可以和许多元素和化合物发生反应。
它可以与氧、氯、酸、弱碱等反应,生成各种不同的化合物。
在大气环境下,锰会逐渐氧化形成氧化锰,该过程是一种蓝黑色的化学反应。
四、地质应用钒是一种重要的工业金属,在地球上的丰度较低,但在一些特定的矿物中含量较高。
高考锰的知识点高考中化学科目是考查学生对化学基础知识的理解和应用能力。
其中,锰是一种常见的金属元素,在化学考试中也经常涉及到相关的知识点。
下面将介绍高考中与锰相关的知识点,帮助考生复习。
1. 锰的基本性质锰是一种银灰色的金属元素,符号为Mn,原子序数为25。
其密度为7.21 g/cm³,熔点为1246°C,沸点为2061°C。
锰具有较高的化学活性,容易与氧、硫等元素发生反应。
2. 锰的氧化态在多种化合物中,锰可以呈现不同的氧化态,常见的有+2、+4、+6。
高考中常考察的是锰的+2和+4氧化态。
在+2氧化态中,锰的电子布局为[Ar]3d⁵;在+4氧化态中,锰的电子布局为[Ar]3d³。
3. 锰的氧化还原反应锰是一种容易发生氧化还原反应的元素。
在反应中,锰可以发生自身的氧化和还原。
常见的反应有锰的氧化、锰的还原以及锰的氧化还原反应。
4. 锰的主要化合物高考中常见的锰的化合物有氧化锰(MnO₂)、亚硝酸锰(Mn(NO₂)₂)、硫酸锰(MnSO₄)等。
这些化合物在化学反应中发挥着重要的作用,需要考生熟悉其结构和性质。
5. 锰的应用锰广泛应用于各个领域,包括冶金、化工、电子等。
其中,锰在冶金领域中用于制取钢铁合金,提高钢铁的硬度和耐磨性。
在电子领域,锰也常被用于制造电池和电子元件。
6. 锰的生态环境意义锰在自然界中具有重要的生态环境意义。
锰在土壤中的含量对植物的生长和发育起着重要的作用。
同时,锰在水中的浓度也对水生动物的生存与繁殖具有一定影响,需要保持适宜的锰含量。
7. 锰的毒性虽然锰在生命活动中具有一定的必需性,但过量摄入锰会对人体健康造成不良影响。
长期高浓度的锰接触可能导致锰中毒,引起中枢神经系统损伤等。
以上就是高考中与锰相关的知识点的概要介绍。
考生在备考时需要掌握锰的基本性质、氧化态、氧化还原反应等内容,并了解锰的应用和生态环境意义。
同时,考生还应注意锰的毒性问题,合理掌握锰的摄入量,保障自己的健康。
高考化学常考过渡元素锰
一、锰及其化合物
1、锰的单质
金属锰: 银白色金属,粉末状的锰: 灰色。
锰是钢的一种重要添加剂,因为它能脱除氧和硫.
2、锰的化合物
(1)Mn(VII)化合物
1)高锰酸钾的制备
以软锰矿为原料(MnO2) 制备高锰酸钾,先制K2MnO4:
3 MnO2 + 6 KOH + KClO3 = 3 K2MnO
4 + KCl + 3 H2O (碱熔法)
从K2MnO4 制KMnO4 有三种方法。
A) 歧化法, 酸性介质中, 有利于歧化:
3 MnO42- +
4 H+ = MnO2 + 2 MnO4- + 2 H2O
2 MnO42- + 2 CO2 = MnO2 + 2 MnO4- + 2 CO32-
在中性或弱碱性溶液中也发生歧化反应,但趋势及速率小:
3 MnO42- + 2 H2O = 2 MnO4- + MnO2 +
4 OH-
B) 氧化法:
2 MnO42- + 2 Cl2 = 2 MnO4- + 2 Cl-
C) 电解法: 电解K2MnO4 溶液:
阳极:MnO42-→ MnO4- + e-
阴极:2 H2O + 2 e-→ H2 + 2 OH-
电解总反应:
2 K2MnO4 + 2 H2O = 2 KMnO4 + 2 KOH + H2
2) 高锰酸钾的强氧化性
MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+ = Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O
2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H+ = 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O
MnO4- + 4 Mn2+ + 15 H2P2O72- + 8 H+ =5 [Mn(H2P2O7)3]3- + 4 H2O
2 MnO4- + 5 SO32- + 6 H+ = 2 Mn2+ + 5 SO42- +
3 H2O
2 MnO4- +
3 SO32- + H2O = 2 MnO2 + 3 SO42- + 2 OH-
2 MnO4- + SO32- + 2 OH-(浓) = 2 MnO42- + SO42- + H2O
(2)Mn(IV)化合物
二氧化锰
在强酸中有氧化性
MnO2 + 4 HCl(浓) =MnCl2 + 2 H2O + Cl2
在碱性条件下,可被氧化至Mn(VI):
MnO2 + 6 KOH + 6 KClO3=3 K2MnO4(绿色) + 6 KCl + 3 H2O
2 MnO2 + 4 KOH + O2= 2 K2MnO4 + 2 H2O
总之,MnO2 在强酸中易被还原,在碱中有一定的还原性,在中性时,稳定。
(3)Mn(II)化合物
(1) 难溶性化合物
Mn(II) 强酸盐易溶,如MnSO4、MnCl2和Mn2(NO3) 等; 而弱酸盐和氢氧化物难溶:
(2) 还原性: 在碱中易被氧化成高价,生成MnO(OH)2.
MnO(OH)2 (棕黄色)
Mn2+ + 2 OH- = Mn(OH)2 (白)无氧条件
Mn(OH)2 + ½O2 = MnO(OH)2 (棕黄色)
MnO(OH)2 + (x - 1) H2O = MnO2∙x H2O (黑褐色)
Mn(OH)2 + 2 H+ = Mn2+ + 2 H2O
Mn(II) 在碱性条件下不稳定(还原性强)
Mn(II)在酸性条件下稳定(还原性差)
在酸性溶液中,只有用强氧化剂,如NaBiO3、PbO2、(NH4)2S2O8 等,才能将Mn2+ 氧化为呈现紫红色的高锰酸根(MnO4-)。
2 Mn2+ + 5 NaBiO
3 + 1
4 H+ =2 MnO4- +
5 Bi3+ + 5 Na+ + 7 H2O
2 Mn2+ + 5 PbO2 + 4 H+ = 2 MnO4- + 5 Pb2+ + 2 H2O
2 Mn2+ + 5 S2O82- + 8 H2O = 2 MnO4- + 10 SO42- + 16 H+
2 Mn2+ + 5 H5IO6 = 2 MnO4- + 5 HIO
3 + 7 H2O + 6 H+
3 Mn2+ + 2 MnO4- + 2 H2O = 5 MnO2 +
4 H+。