二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)室常用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)來(lái)制取氯氣

現(xiàn)用200克36.5%的濃鹽酸（過(guò)量）與17.4克二氧化錳反應(yīng)，試回答下列問(wèn)題：

（1）理論上可制得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣多少體積？

（2）將反應(yīng)后剩余的溶液用水稀釋至500mL，則稀釋后溶液Cl-的物質(zhì)的量濃度是多少？

什么是濃鹽酸

質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)20%的鹽酸稱為濃鹽酸。市售濃鹽酸的濃度為36%~38%，實(shí)驗(yàn)用濃鹽酸一般也為36%~38%，物質(zhì)濃度：12mol/L。密度1.179g/cm3，是一種共沸混合物。濃鹽酸在空氣中極易揮發(fā)，且對(duì)皮膚和衣物有強(qiáng)烈的腐蝕性。濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣、氯化物、水。

2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

4HCl(濃)+MnO2=加熱=MnCl2+2H2O+Cl2↑

14HCl(濃)+K2Cr2O7==3Cl2(氣體)+2CrCl3+2KCl+7H2O

鹽酸是重要的基本化工原料，應(yīng)用十分廣泛。主要用于生產(chǎn)各種氯化物；在濕法冶金中提取各種稀有金屬；在有機(jī)合成、紡織漂染、石油加工、制革造紙、電鍍?nèi)酆?、金屬酸洗中是常用酸；在生活中，可以除水銹、除水垢；在有機(jī)藥物生產(chǎn)中，制普魯卡因、鹽酸硫胺、葡萄糖等不可缺少；在制取動(dòng)物膠、各種染料時(shí)也有用武之地；在食品工業(yè)中用于制味精和化學(xué)醬油；醫(yī)生還直接讓胃酸不足的病人服用極稀的鹽酸ZL消化不良；在科學(xué)研究、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中它是Z常用的化學(xué)試劑之一。

認(rèn)識(shí)二氧化錳 MnO2

二氧化錳是一種兩性氧化物.它是一種常溫下非常穩(wěn)定的黑色或棕色粉末狀固體 為軟錳礦的主要成分,密度5.0g/cm3 不溶于水,是Z重要的一種錳的氧化物

遇還原劑時(shí),表現(xiàn)為氧化性.如將二氧化錳放到氫氣流中加熱至1400K得到一氧化錳；將二氧化錳放在氨氣流中加熱,得到棕黑色的三氧化二錳；將二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng),則得到二氯化錳和氯氣

遇強(qiáng)氧化劑時(shí),還表現(xiàn)為還原性.如將二氧化錳,碳酸鉀和硝酸鉀或氯酸鉀混合熔融,可得到暗綠色熔體,將熔體溶于水冷卻可得六價(jià)錳的化合物錳酸鉀.在酸件介質(zhì)中是一種強(qiáng)氧化劑.

二氧化錳用途

二氧化錳不能和稀鹽酸反應(yīng).濃鹽酸中H+和Cl-的濃度大,還原性強(qiáng),在加熱條件下能被MnO2氧化,生成Cl2；隨反應(yīng)進(jìn)行,H+和Cl-的濃度逐漸減小,還原性逐漸減弱,當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí),MnO2就不可以氧化Cl-了.因此二氧化錳和稀鹽酸不會(huì)反應(yīng).

用于有機(jī)物的合成：

二氧化錳在有機(jī)化學(xué)之中十分有用.被用于氧化物的二氧化錳的形態(tài)不一,因?yàn)槎趸i有多個(gè)結(jié)晶形態(tài),化學(xué)式方面可以寫(xiě)成MnO2-x(H2O)n,其中x介乎0至0.5之間,而n可以大于。二氧化錳可在不同pH下的高錳酸鉀(KMnO4)和硫酸錳(MnSO4)的反應(yīng)之中產(chǎn)生.啡色的二氧化錳沈淀物很干和很活躍.Z有效的有機(jī)溶劑包括芳香性物質(zhì)、氯化碳、醚、四氫呋喃和酯類(lèi)等。

其中一個(gè)二氧化錳專用的化學(xué)反應(yīng)是將醇類(lèi)轉(zhuǎn)化為酮類(lèi)。即使該醇類(lèi)中有雙鍵，也不會(huì)被二氧化錳所氧化：

cis-RCH=CHCH2OH + MnO2 → cis-RCH=CHCHO + H2O + MnO

當(dāng)中的產(chǎn)物即使有多活躍也不會(huì)再被氧化。二醇類(lèi)可被二氧化錳氧化為二酮.其他二氧化錳的反應(yīng)極之多,可用在氧化出胺、芳香物和三醇等。

其他用途舉例如下：

二氧化錳亦可以用做過(guò)氧化氫(H2O2)的分解。其催化效果如下：

2H2O2 + 2MnO2 = 2MnO3 + 2H2O

2MnO3 = 2MnO2 + O2↑

二氧化錳也被用作顏料、有色玻璃等。