元素拓展：锰及其化合物总结

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元素拓展：锰及其化合物总结

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https://www.hxzxs.cn/view-21384-1.html

锰是一种重要的过渡金属元素，在化学、材料科学和工业生产中具有广泛的应用。本文将详细介绍锰单质及其不同价态化合物的性质、制备方法和用途，帮助读者全面了解锰元素的化学特性。

锰单质

块状锰呈灰色，是一种较活泼的金属。在空气中，金属锰的表面会被一层褐色的氧化膜所覆盖，即使与冷的浓硝酸接触也会形成强氧化膜，因此表现出化学惰性。

锰的化合物价态规律

锰的化合物具有多种价态，其中较为稳定的价态包括：

Mn2+
MnO2（不溶于酸的固体）
MnO4-
Mn2O3（MnOOH，氢氧化氧锰）

而不稳定的价态包括：

Mn3+
MnO42-（在酸性条件下会发生歧化反应：3MnO42- + 4H+ → 2MnO4- + MnO2 + 2H2O）

Mn(II)化合物

溶解性

Mn(II)的强酸盐易溶于水，而弱酸盐（如MnCO3、硫化物）、氧化物和氢氧化物则难溶于水（但可溶于稀酸）。

配合物颜色

[Mn(H2O)6]2+离子呈现苹果绿色。

还原性

在酸性介质中稳定，在碱性介质中不稳定，易被氧化。
在Mn2+盐溶液中加入OH-，会生成Mn(OH)2白色沉淀，随后在空气中迅速被氧化生成MnO(OH)2的棕褐色沉淀。
可被一些强氧化剂氧化，常用的鉴定方法是使用NaBiO3作为氧化剂在H2SO4或HNO3介质下反应。
在浓硫酸中，MnSO4与KMnO4反应可生成深红色的Mn3+（实际是硫酸根的配合物）。
在中性或近中性的溶液中，MnO4-与Mn2+反应生成MnO2。
Mn(OH)2易被氧化。

硫酸锰

硫酸锰为白色或微红色细小结晶体，无臭、味苦。加热到200℃以上开始失去结晶水，500℃左右变为无水物。易溶于水，不溶于醇。主要用于电解锰生产和制备各种锰盐。

酸式磷酸锰

又称马日夫盐，分子式为Mn(H2PO4)2，白色到灰白色或带微红色的结晶体。吸湿性较强。易溶于水并水解，水溶液呈酸性。不溶于醇。与氧化物接触极易引起变质。有腐蚀作用。常以水合物形式出现。水合物在100℃以上时脱水。主要用作钢铁防锈的磷化剂。

Mn(III)化合物

Mn3+可存在于浓硫酸中，若酸度降低，则Mn3+会歧化为Mn2+和MnO2。

Mn(IV)化合物

最重要的化合物是MnO2，是黑色结晶体或无定形粉末，在自然界中以软锰矿（MnO2·xH2O）形式存在。不溶于水和硝酸。在热浓硫酸中放出氧而生成硫酸亚锰。在盐酸中放出氯而生成氯化亚锰。与苛性碱和氧化剂共熔，放出二氧化碳而生成高锰酸盐。在535℃分解成三氧化二锰和氧。是强氧化剂。用作干电池去极剂，合成工业的催化剂和氧化剂，玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。