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1 # 使用者421564179903
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2 # 燕子說娛樂
主要是當催化劑使用的二氧化錳 MnO2一種兩性氧化物.它是一種常溫下非常穩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 不溶於水,是最重要的一種錳的氧化物.遇還原劑時,表現為氧化性.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,則得到二氯化錳和氯氣.遇強氧化劑時,還表現為還原性.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,將熔體溶於水冷卻可得六價錳的化合物錳酸鉀.在酸件介質中是一種強氧化劑.大量用於鍊鋼,並用於制玻璃,陶瓷,搪瓷,乾電池以及用作催化劑等可作為乾電池的去極化劑.存實驗室常利用它的氧化性,與濃鹽酸(HCl)混合加熱製備氯氣(Cl2):MnO2 + 4HCl(濃) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O另也可作為催化劑與過氧化氫、氯酸鉀等反應產生氧氣.透過加熱高錳酸鉀可以製得.做催化劑與氯酸鉀反應時並不是單純的催化,而是會與原物質反應,最後又生成了二氧化錳二氧化錳不能和稀鹽酸反應.濃鹽酸中H+和Cl-的濃度大,還原性強,在加熱條件下能被MnO2氧化,生成Cl2;隨反應進行,H+和Cl-的濃度逐漸減小,還原性逐漸減弱,當達到一定程度時,MnO2就不可以氧化Cl-了.因此二氧化錳和稀鹽酸不會反應.用於有機物的合成:二氧化錳在有機化學之中十分有用.被用於氧化物的二氧化錳的形態不一,因為二氧化錳有多個結晶形態,化學式方面可以寫成MnO2-x(H2O)n,其中x介乎0至0.5之間,而n可以大於0.二氧化錳可在不同pH下的高錳酸鉀(KMnO4)和硫酸錳(MnSO4)的反應之中產生.啡色的二氧化錳沈澱物很乾和很活躍.最有效的有機溶劑包括芳香性物質、氯化碳、醚、四氫呋喃和酯類等.其中一個二氧化錳專用的化學反應是將醇類轉化為酮類.即使該醇類中有雙鍵,也不會被二氧化錳所氧化:cis-RCH=CHCH2OH + MnO2 → cis-RCH=CHCHO + H2O + MnO當中的產物即使有多活躍也不會再被氧化.二醇類可被二氧化錳氧化為二酮.其他二氧化錳的反應極之多,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氧化氫(H2O2)的分解.其催化效果如下:2H2O2 + 2MnO2 = 2MnO3 + 2H2O2MnO3 = 2MnO2 + O2↑二氧化錳也被用作顏料、有色玻璃等.
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3 # 使用者2957233784874
1.主要用在乾電池中作去極化劑。是玻璃工業中的良好脫色劑,可將低價鐵鹽氧化成高鐵鹽,使玻璃的藍綠色轉為弱黃色。
2.電子工業中用以制錳鋅鐵氧體磁性材料。鍊鋼工業中用作鐵錳合金的原料,澆鑄工業的增熱劑。防毒面具中用作一氧化碳的吸收劑。
3.化學工業中用作氧化劑(如紫紅素合成)、有機合成的催化劑、油漆和油墨的乾燥劑。也用作火柴工業的助燃劑,陶瓷、搪瓷的釉藥和錳鹽的原料。還用於煙火,水的淨化除鐵、醫藥、肥料及織物印染等方面。
4.在有機合成中,MnO2被用作氧化劑,其反應活性與其結構、製備方法以及溶劑極性有關[1]。不飽和脂肪醇的氧化 用MnO2能將烯丙基醇轉化為α,β-乙烯基醛,當醇或胺存在時,醯基氰化物會醇解或氨解得到相應的α,β-乙烯基酯和氨。炔丙基醇可以被MnO2氧化成烷基醛和酮,而不穩定的炔丙基醛能進一步得到Michael產物 (式1)[2]。苯基醇和雜環醇的氧化 共軛芳醛或酮可以由MnO2氧化芳基醇得到,而同時很多其它的官能團卻不會參與反應 (式2)[3]。飽和醇的氧化 飽和的脂肪醇和脂肪環醇與MnO2反應可以高產率得到飽和的醛或酮 (式3)[4]。1,2-二醇很容易被MnO2氧化為醛或酮,而1,2-環二醇則反應生成二醛或者是二酮,這在很大程度上決定於反應物的結構。胺與炔的合成 在硼氫化鈉存在下,α,β-不飽和烯醇氧化後可以與胺進一步反應 (式4)[5]。一級醇在MnO2氧化後用Bestmann-Ohira試劑處理可以得到端炔 (式5)[6]。氰基轉化為醯胺 在矽膠的參與下,MnO2能把氰基轉化為醯胺 (式6)[7]。胺類化合物的氧化 用MnO2氧化胺可以得到甲醯胺、重氮化合物等。二烷基羥胺用MnO2氧化會得到相應的硝酮 (式7)[8]。其它反應 MnO2也可以用來發生其它反應,如α-羥基酸的裂解、二芳基甲烷的氧化、二芳基酮的轉化、醛到羧酸的轉化、由硫製備二硫化物、由磷製備磷化物或是由胺製備酮。此外,近兩年興起的在二氧化錳中新增高錳酸鉀的綠色迴圈方法也有了廣泛應用 (式8,式9)[9]。
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二氧化錳亦稱“過氧化錳”、“黑色氧化錳”,四價錳的氧化物,化學式為MnO2,fHm(298K)=-520.71kJ/mol,熔點847℃,密度5.026 g/cm3,天然品存在於軟錳礦中,黑色斜方晶體或黑褐色粉末,具有四面體晶格,屬兩性氧化錳,不溶於水和硝酸。在熱濃硫酸中放出氧而成硫酸亞錳。在鹽酸中氯化而成氯化亞錳。與苛性鹼和氧化劑共熔,放出二氧化碳而成高錳酸鹽。二氧化錳是強氧化劑,與有機物或其它可氧化物質(如硫、硫化物和磷化物等)摩擦或共熱,能引起燃燒和爆炸。本品與強氧化劑(如過氧化氫)作用表現出還原性。在空氣中將MnO2加熱至480℃以上轉變成Mn2O3,在900℃以上轉變成Mn3O4。它大量用於鍊鋼,並用於制玻璃、陶瓷、乾電池等。在自然界中,它以軟錳礦、硬錳礦形式存在。它可以從軟錳礦中提煉,也可用加熱分解硝酸錳或電解氧化二價錳鹽等方法制取。γ-MnO2具有活性,可用作電池陰極材料,可消除極化作用。二氧化錳可用作除鏽劑、氧化劑、乾電池的幹極劑和制油漆的催幹劑,也用於錳鹽製備和玻璃工業。
錳化合物能引起慢性中毒,在生產場所空氣中錳化合物(折算成二氧化錳)粉塵的最高允許濃度為0.3毫克/米3。氧化錳粉塵可引起人的錳塵肺。高價錳氧化物,不論侵入機體的途徑,其毒性作用對大腦有損傷。其他參見金屬錳。