物理性质
名称 | 高锰酸钾 / 过锰酸钾 |
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化学式 | KMnO4 |
别称 | 灰锰氧、PP粉 |
熔点 | 240℃ |
沸点 | 分解 |
密度 (25℃下) | 1.01 g/mL |
水溶性 | 溶于水 |
储存 | 避光、干燥保存 溶液不稳定,缓慢分解并放出氧气 在酸性或碱性溶液中稳定性更差 |
化学性质
制备(2)
矿石中取得的二氧化锰和氢氧化钾在空气中或混合硝酸钾(提供氧气)加热,产生锰酸钾,再于碱性溶液中与氧化剂进行电解氧化得到高锰酸钾。
2MnO2+4OH−+O2=2MnO2−4+2H2O
2MnO2−4+Cl2=2MnO−4+2Cl−
也可以通过Mn2+和二氧化铅(PbO2)或铋酸钠(NaBiO3)等强氧化剂的反应产生。此反应也用于检验Mn2+的存在,因为高锰酸钾的颜色明显。
对热不稳定
高锰酸钾加热可以分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2
这是实验室制取氧气的方法之一。加热时如果温度更高,生成的锰酸钾则可以继续分解。
也有文献指出,高锰酸钾的分解过程不会产生二氧化锰,而只有K2MnO4、K2Mn4O8和KMnO2:
6KMnO4△→K2MnO4+K2Mn4O8+4O2↑
KMnO4△→KMnO2+O2↑
另有实验得出不同的分解历程:
4KMnO4290∘C→K2MnO4+K2O⋅3MnO2+52O2↑
3K2MnO4600∼650∘C→3K3MnO4+MnO2+O2↑
强氧化性
高锰酸钾有强氧化性,可以在常温下氧化盐酸,这也是实验室制取氯气的方法之一:
2KMnO4+16HCl→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
高锰酸钾也可以被亚硫酸钠还原,得到不稳定的亮蓝色的五价锰盐(MnO3−4),极容易再被亚硫酸钠还原产生更低价的锰化合物。
强酸中:溶液的紫色退去,变成粉红色。 2KMnO4+6Na2SO3+4H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+Na2S2O6+4H2O
中性、碱性或微酸性溶液中:析出褪色的MnO2沉淀 2KMnO4+3Na2SO3+H2O=3Na2SO4+2MnO2+2KOH
强碱性溶液中:使溶液从紫色变为绿色生成锰酸根离子 MnO2−4+2KMnO4+Na2SO3+2NaOH=Na2SO4+Na2MnO4+K2MnO4+H2O
高锰酸钾与过氧化氢会剧烈反应,生成氧气;在酸性环境下则会有锰盐生成:
2KMnO4+3H2O2→2KOH+2MnO2+2H2O+3O2↑
2KMnO4+5H2O2+6H+→2K++2Mn2++8H2O+5O2↑
过锰酸钾氧化Mn2+生成MnO2沉淀。但有焦磷酸存在时,则按下式反应:
4Mn2++MnO−4+8H++15H2P2O2−7→5[Mn(H2P2O7)3]3−+4H2O
利用其氧化性的特点,可用具有还原性的草酸、维生素C或盐酸羟胺等的溶液来去除过锰酸钾造成的污渍。
另外,过锰酸钾可以和红磷、镁粉、铝粉、硼氢化钠等还原剂形成爆炸性的混合物,摩擦或撞击即可爆炸。因此不可将过锰酸钾和它们混合在一块。
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