二氧化锰中锰元素的化合价

Question

化学用语填空

Answer 1

二氧化锰的化学式为MnO2，通常情况O元素是-2价，根据化学式整体不显电性，总的化合价为0，所以Mn的化合价为+4价。

二氧化锰（自然界以软锰矿形式存在）。物理性状：黑色无定形粉末，或黑色斜方晶体。溶解性：难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸，加热情况下溶于浓盐酸而产生氯气。

二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂。
二氧化锰是[MnO₂]八面体，氧原子在八面体角顶上，锰原子在八面体中， [MnO₂]八面体共棱连接形成单链或双链，这些链和其它链共顶，形成空隙的隧道结构，八面体或成六方密堆积，或成立方密堆积。
二氧化锰是一种两性氧化物，存在对应的BaMnO3或者SrMnO3这样的钙钛矿结构的形式上的盐也存在四氯化锰。
遇还原剂时，表现为氧化性。如将二氧化锰放到氢气流中加热至1400K得到氧化锰；将二氧化锰放在氨气流中加热，得到棕黑色的三氧化二锰；将二氧化锰跟浓盐酸反应，则得到l氯化锰、氯气和水。
遇强氧化剂时，还表现为还原性。如将二氧化锰，碳酸钾和硝酸钾或氯酸钾混合熔融，可得到暗绿色熔体，将熔体溶于水冷却可得六价锰的化合物锰酸钾。在酸件介质中是一种强氧化剂。

制备：
主要取自天然矿物软锰矿。普遍采用高温硫酸锰溶液电解法制取，碳酸锰矿和软锰矿均可作为原料。硫酸锰溶液的制备包括浸取、除铁、中和、除重金属、过滤、静置除钙镁等工序，经高温电解后制得粗产品，再经处理包括剥离、粉碎、洗涤、中和与干燥等过程制得合格晶。当采用氯化锰溶液电解可制得纤维状二氧化锰。还有碳酸锰、硝酸锰热解法，由低价氧化锰与氧化剂如氯酸钠、氯气、氧气等分别组合反应直接氧化制得。

用途：
1、用做过氧化氢(双氧水)分解制氧气时的催化剂。
2、用做加热氯酸钾分解制氧气时的催化剂。
3、与单质铝粉发生铝热反应，制得锰。
4、用作颜料、黄色玻璃等。
5、与热的浓盐酸反应制取氯气。
6、与熔融苛性钾(氢氧化钾)在空气中反应制取锰酸钾。
7、高锰酸钾分解反应中，二氧化锰作为高锰酸钾的自催化剂。