高锰酸钾和浓盐酸反应
高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应。
具体的反应方程式如下:2KMnO+16HCl(浓)=2KCl+5Cl+2MnCl+8HO 。其中KMnO中的+7价Mn作为氧化剂,HCl中的-1价Cl作为还原剂。
高锰酸钾(化学式:KMnO₄),强氧化剂,紫红色晶体,可溶于水,遇乙醇即被还原。在化学品生产中,广泛用作为氧化剂,例如用作制糖精,维生素C、异烟肼及安息香酸的氧化剂。
浓盐酸化学式为HCl,气体的水溶液。盐酸为无色液体,在空气中产生白雾(由于盐酸有强挥发性,与水蒸气结合形成盐酸小液滴),有刺鼻气味,粗盐酸或工业盐酸因含杂质氯化铁而带黄色。
氧化还原反应
氧化还原反应是化学中三大基本反应之一,其实质是电子的得失或共用电子对的偏移。氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。氧还原反应在生物界、工业、化工业中都有参与。
反应中,发生氧化反应的物质,称为还原剂,生成氧化产物;发生还原反应的物质,称为氧化剂,生成还原产物。氧化产物具有氧化性,但弱于氧化剂;还原产物具有还原性,但弱于还原剂。
mno2
+
4hcl浓
===mncl2
+
cl2
+
2h2o
氧化剂
还原剂
还原产物
氧化产物
被氧化和未被氧化的盐酸的物质的量之比是
2:2=1:1
因为只有1/2的hcl发生化合价变化。
mno2
+
4hcl浓
===mncl2
+
cl2
+
2h2o
---------2e
2mol
(被氧化)
71g
2mol
73/36.5=2mol
y=71g
x=2mol
若有73克盐酸被氧化,电子转移的总数是2mol,产生的氯气质量为71克
若用稀硫酸酸化,KMnO4可以氧化H2O2,生成O2氧气,化学方程式很复杂,因为各种物质的量不同,反应的化学方程式的写法也不同。但H2O2都表现还原性,都生成氧气。
因此,用浓盐酸酸化过的KMNO4不能与H2O2反应,但
用稀硫酸酸化过的KMnO4可以氧化H2O2,此时的H2O2都表现还原性。
用过氧化氢作还原剂时,反应较完全,但过氧化氢要化批缓慢加入,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。 2H2O2=2H2O+O2(MnO2为催化剂)
用草酸作还原时,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MnSO4。。不管选用哪种还原剂,在与碳酸盐进行复分解反应时,加入试剂的速度不能快,且要边搅拌,边滴加,避免局部碱性过大而使二价锰氧化。故在制备过程中要控制反应的pH值在3—7间,但pH值又不能太小,否则会使碳酸盐分解。二氧化锰是一种重要的氧化物,显酸性,黑色粉末在中性介质很稳定,在碱性中可制备高锰酸钾,在酸性介质有强氧化性。 MnO2+2H2C2O4=MnC2O4+2CO2+2H2O
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MnO,加热温度要高,最好能用煤气灯灼烧,加热时间也要长,否则产量很低。再用浓硫酸分解成MnSO4.C+2MnO2=CO2+2MnO MnO+H2SO4=MnSO4+H2O
用浓盐酸作还原剂时,反应很快也很完全,但产生大量的氯气,要作适当的处理。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。
MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2+2H2O(条件是加热)
用氢气作还原剂时,需要将二氧化锰研细混匀,将二氧化锰放到氢气流中加热至1400K得到一氧化锰。加热时间也要长,否则产量很低。再用浓硫酸分解成MnSO4.H2+MnO2=H2O+MnO MnO+H2SO4=MnSO4+H2O