第34卷第4期当 代 化 工Vol.34,No.4 2005年8月Contemporary Chemical Industry August,2005β-型二氧化锰的研制及应用Ξ
王兰君,张庆武
(东北制药总厂,辽宁沈阳110141)
摘 要: 二氧化锰是一种常见的氧化反应催化剂,现在已知二氧化锰有5种不同的晶型结
构,不同晶型结构的二氧化锰的催化功能及寿命也不相同。经采用现代分析技术手段确证,丙炔醇
路线生产磺胺嘧啶过程中氧化工序所用的二氧化锰触媒晶型为β2型结构。在此基础上定向合成了
β2型二氧化锰,按正交法优化了工艺路线,应用于磺胺嘧啶氧化工序生产,达到了预期效果。
关 键 词: 氧化;催化剂;二氧化锰;晶型;磺胺嘧啶
中图分类号: TQ137.1+2 文献标识码: A 文章编号: 16710460(2005)04025202
二氧化锰是一种常见的氧化反应催化剂,现已知二氧化锰有5种晶型结构,不同晶型结构的二氧化锰的催化功能、寿命等均不相同。
染的第一类有效的化学治疗药物,以后随着各类抗生素及合成抗菌药的问世,磺胺类药物的治疗地位逐渐被取代。但磺胺类药物仍有其独特的优点,对某些感染性疾病(如流行性脑脊髓膜炎、鼠疫)具有疗效显著、使用方便、性质稳定、价格低廉等优点。磺胺嘧啶[22(对氨基苯磺酰胺基)嘧啶]属中效磺胺类药物,口服易吸收,血浆蛋白结合率相对较低,约55%,易透过血脑屏障,约15%～40%以乙酰化形式从尿液排泄。
东北制药总厂生产磺胺嘧啶已有几十年的历史,采用的是丙炔醇路线,其中氧化反应是该产品生产的第一个步骤,是由丙炔醇与二乙胺在二氧化锰的催化下,在甲醇中经氧化反应得到中间体β-二乙胺基丙烯醛。历史上所用的二氧化锰催化剂是东北制药总厂另一产品氯霉素生产过程中产生的副产物二氧化锰。东北制药总厂于2002年进行了产品结构调整,不再生产该副产物。在实践中用一些其他来源的二氧化锰作为氧化反应的触媒,其催化效果及使用寿命都远远达不到原二氧化锰的水平,严重地影响了磺胺嘧啶的技术经济指标。
采用现代技术手段分析确证,最适合于催化该反应的二氧化锰是β-型晶型结构,而关于定向合成β-型晶型结构的二氧化锰的技术路线在国内尚未见诸报道。为确保磺胺嘧啶产品的生存,设计了定向合成β-型晶型结构二氧化锰的工艺路线,通过试验进行探索和筛选,最终确定了合理的工艺参数,使二氧化锰的催化功能和使用寿命都达到了预期的要求,应用于生产中,使磺胺嘧啶产品相关的技术经济指标都取得了明显进步,获得了巨大的经济效益。
1 结构的确定
磺胺嘧啶氧化反应方程式如下:
HC≡CCH2OH+(C2H5)2N H+O2
→(C2H5)2NCH=CHCHO+H2O 经采用一系列现代分析手段确证,对该反应
Ξ收稿日期:2005205225 修订日期:2005206222
作者简介:王兰君(1949-),女,高级工程师,1969年毕业于沈阳建筑工程学院,现从事化学合成制药工作。电话:024-********。
催化效果最好、使用寿命最长的二氧化锰为β2型晶型结构。
2 定向合成及优选工艺路线
设计了定向合成β-型晶型结构二氧化锰的工艺路线,在试验室中以高锰酸钾和硫酸锰为原料在特定的条件下合成了该晶型结构的二氧化锰,化学反应式为:
2KMnO4+MnSO4=3MnO2+K2SO4
经氧化反应小试验证,按正交法筛选,优化了原料配比、各步反应温度、过程p H值、洗涤流程、研磨细度等工艺参数,得到了最适合催化丙炔醇路线合成磺胺嘧啶过程中氧化反应的二氧化锰。
各种晶型结构的二氧化锰催化磺胺嘧啶氧化反应的功能及寿命比较见表1。表1 各种晶型结构的二氧化锰催化磺胺嘧啶氧化反应试验数据
Table1Execution of kinds of krystal configuration
二氧化锰
类型
反应结束后质量分数/%
β-二乙胺基丙烯醛丙炔醇二乙胺
使用寿命
/次α 4.2911.4819.261
γ15.67 2.33 4.662
δ9.00 6.1011.401
ε8.02 6.8210.841
β18.50未检出0.525
3 在生产中的应用效果
将按该工艺路线定向生产的二氧化锰应用于催化丙炔醇路线合成磺胺嘧啶过程的氧化反应生产中,不仅达到了预期的效果,而且使氧化反应收率提高了4个百分点。
Development and Application ofβ2Manganese Dioxide
W A N G L an2jun,ZHA N G Qing2w u
(Northeast Pharmaceutical Holdings,Ltd.,Shenyang110141,China) Abstract:dioxide is a familiar katalyst of oxidation reaction,there are five kinds of crystal configuration of manganese dioxide that have known,and different kinds of crystal configuration of manganese dioxide have the different catalysis and natural life.The modern analysis technology has corroborated that the crystal configuration of manganese dioxide which the oxidation working procedure of sulfadiazine used isβ2crystal configuration.On the basis of this,β2manganese dioxide has been synthesized directionally.By the orthogonal method,the technics course has optimized.β2crystal configuration was used in the production of the oxidation that achieved expected effect, and created tremendous economical benefit.
K ey w ords:oxidation;katalyst;manganese dioxide;crystal configuration;sulfadiazine
(上接第251页)
Synthesis of Fungicide ICI A0001
S HA Zhi2jiang,ZHA O Gui2min,W A N G L an
(Shenyang Chemical Co.,Ltd,Shenyang110021,China)
Abstract:There are lots of routes of ICI A0001synthesizes,this text narrated it’s two main routes,and made im2 portant research to it’s route of synthesized.According to the possibility of the route and the consideration of the costs,the text chose the first route.At last,changed the route of synthesis,improved the yield of bromination and etherifying.Made the yield be raised from62.5%to91%,and made the cost of production lower.
K ey w ords:ICI A0001;fungicide;synthsis 352
2005年8月 王兰君,等:β-型二氧化锰的研制及应用
二氧化锰及其复合材料的化学制备和电极性能研究 宋文娥，程方益，赵建智，陈军＋ （南开大学新能源材料化学研究所，天津３０００７１） 二氧化锰具有资源丰富，价格低廉，清洁无毒等特点，作为电极材料，在碱性锌锰电池中得到了广泛应用。有关纳米二氧化锰的制备已有报道，Ｌｉ等合成了多种晶型及不同形貌的二氧化锰［１］，但对这些纳米二氧化锰的应用研究相对较少。在此基础上，我们引入了新的体系，采用水热法制备了Ｑ一，１３一和Ｙ－ＭｎＯ。纳米线，并对其在碱性锌锰电池中的放电性能进行了初步研究。结果表明，Ｑ一，１３一和Ｙ—Ｍｎ０。纳米线都具有较高的比容量，其中以Ｙ－ＭｎＯ：纳米线的性能最好。 另外，二氧化锰还可以作为空气电池中氧电极的催化剂，其中Ｑ－ＭｎＯ。性能最好，但文献只对多晶二氧化锰的催化性能作了考察［２］。为此，我们采用化学方法制备了Ｑ－ＭｎＯ。纳米线及其镀金属镍及银的复合纳米材料，以研究其在氧电极催化方面的潜在应用。 实验部分： 以ＭｎＳＯ。‘Ｈ。０为锰源，ＫＭｎＯ。为氧化剂，１４０。Ｃ下水热合成了样品ａ，采用Ｍｎ（Ｎ０。）：分解的方法水热制备了样品ｂ，样品Ｃ是通过商业ＭｎＯ。在ＮＨ．ｉＨ。０中水热反应合成的。 以样品ａ为基体，经过敏化、活化和镀覆三个步骤，进行了镀镍和镀银的研究。实验中所使用的敏化剂为ＳｎＳＯ。的Ｈ。Ｓ０。溶液（其中加入两三颗锡粒以防止空气氧化），活化剂为ＰｄＣｌ２的ＨＣｌ溶液。 对ａ，ｂ，Ｃ三个样品进行ＸＲＤ和ＳＥＭ表征，化学镀产物进行ＳＥＭ表征。 将样品ａ，ｂ，Ｃ作为正极活性材料，组装成碱性模拟电池，进行电化学测试。 结果和讨论： １．ＭｎＯ：及其复合物的表征 ＸＲＤ结果表明，样品ａ，ｂ，Ｃ分别是比较纯的Ｑ一，Ｂ一和Ｙ－ＭｎＯ。。峰的位置、强度和标准卡片ＪＣＰＤＳＮＯ．４４—０１４１、２４－０７３５、１４—０６４４能较好对应。用扫描电镜（ＳＥＭ）分析产物的微观形貌，如图ｌ所示。可以看出，产物为一维、规整的纳米线结构。纳米线表面光滑，长度达几个微米，直径为几十个纳米。 图１ａ，ｂ，ｃ样品的ＳＥＭ图 图２是Ｑ—ＭｎＯ。化学镀镍和银的扫描电镜图，可以看到，相比于ＭｎＯ：纳米线，镀 ‘Ｅ—ｍａｌｌ：ｃｈｅｎａｂｃ＠ｎａｎｋａｉ．ｅｄｕ．Ｃｉｌ
由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告 摘要：由于高纯碳酸锰在通讯业的广泛应用，碳酸锰的制备工艺成为了值得研究的问题。本文介绍了工业上几种制备方法，并讨论了实验室方法中几种还原剂的差异，以及制备过程和含量分析过程。具体为酸性条件下，以二氧化锰为原料，以草酸为还原剂还原二氧化锰得到硫酸锰，硫酸锰再与碳酸氢钠发生反应生成碳酸锰沉淀。碳酸锰沉淀经洗涤、烘干后对其纯度进行分析。 关键词：二氧化锰碳酸锰实验室制法络合滴定工业制法 前言： 1．二氧化锰（MnO 2 ）：黑色粉末状固体物质，晶体呈金红石结构，不溶于水， 二氧化锰显弱酸性，在酸性介质中是一种强氧化剂，在碱性介质中，易被氧化成锰酸盐。 2. 碳酸锰（MnCO 3 ）俗称“锰白”，为玫瑰色三角晶系菱形晶体或无定形亮白棕色粉末，微溶于水(在25℃时溶解度为1.34*10—4g，溶度积为8.8×10-11)，溶于稀无机酸，微溶于普通有机酸，不溶于乙醇、液氨。相对密度3．125。 碳酸锰在干燥的空气中稳定，潮湿环境中易氧化，生成三氧化二锰而逐渐 变成棕黑色。受热时会分解氧化成黑色的四氧化三锰并放出CO 2 ，与水共沸时即水解。在沸腾的氢氧化钾中生成氢氧化锰。 3. 碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料， 用作脱硫的氧化剂、瓷釉、涂料和清漆的颜料，也用作肥料和饲料添加剂。 它同时用于医药、电焊条辅料等，且可用作生产点解金属锰的原料。所以能在实验室里通过较简便的方法制备 MnCO3是一件很有意义的工作。 4. 工业上生产碳酸锰主要有下列四法：一、将软锰矿煅烧成氧化锰，酸化后 加入过量碳酸氢铵即可制得碳酸锰。二、以菱锰矿为原料，采用无机酸浸取，获取相应的锰盐溶液，锰盐与碳酸盐沉淀剂再进行复分解反应制得碳酸锰。三、向锰盐溶液中通入二氧化碳、氨气制备碳酸锰。四、用贫矿湿法可直接生产高纯度碳酸锰。 5. 实验室由MnO2制备MnCO3的实验的流程：MnO 2→Mn2+→(CO 3 2-) MnCO 3。 关键步骤是将MnO 2 还原为Mn2+这个过程中选择什么还原剂，主要的还原剂 有C粉、Fe2+、I-、浓HCl、浓H 2SO 4 、Na 2 SO 3 、H 2 O 2 、H 2 C 2 O 4 。本文简单介绍了 各个实验方案的优缺点及制备方法。
实验名称：水热法制备纳米TiO2 水热法属于液相反应的范畴，是指在特定的密闭反应器中采用水溶液作为反应体系，通过对反应体系加热、加压而进行无机合成与材料处理的一种有效方法。在水热条件下可以使反应得以实现。在水热反应中，水既可以作为一种化学组分起反应并参与反应，又可以是溶剂和膨化促进剂，同时又是一种压力传递介质，通过加速渗透反应和控制其过程的物理化学因素，实现无机化合物的形成和改进。 水热法在合成无机纳米功能材料方面具有如下优势：明显降低反应温度（100-240℃）；能够以单一步骤完成产物的形成与晶化，流程简单；能够控制产物配比；制备单一相材料；成本相对较低；容易得到取向好、完美的晶体；在生长的晶体中，能均匀地掺杂；可调节晶体生成的环境气氛。 一．实验目的 1.了解水热法的基本概念及特点。 2.掌握高温高压下水热法合成纳米材料的方法和操作的注意事项。 3.熟悉XRD操作及纳米材料表征。 4.通过实验方案设计，提高分析问题和解决问题的能力。 二．实验原理 水热法的原理是：水热法制备粉体的化学反应过程是在流体参与的高压容器中进行，高温时，密封容器中有一定填充度的溶媒膨胀，充满整个容器，从而产生很高的压力。为使反应较快和较充分的进行，通常还需要在高压釜中加入各种矿化物。 水热法一般以氧化物或氢氧化物（新配置的凝胶）作为前驱物，他们在加热过程中溶解度随温度的升高而增加，最终导致溶液过饱和并逐步形成更稳定的氧化物新相。反应过程的驱动力是最后可溶的的前驱物或中间产物与稳定氧化物之间的溶解度差。 三．实验器材 实验仪器：10ml量筒；胶头滴管；50ml烧杯；高压反应釜；烘箱；恒温磁力搅拌器。 实验试剂：无水TiCl4；蒸馏水；无水乙醇。 四．实验过程 1.取10mL量筒, 50mL的烧杯洗净并彻底干燥。 2.取适量冰块放入烧杯中，并加入一定的蒸馏水形成20mL的冰水混合物，用恒温磁力搅拌器搅拌，速度适中。
以草酸作还原剂由二氧化锰制备碳酸锰 前言： 1.碳酸锰(MnCO 3 ):玫瑰色三角系菱面体或无定形亮白的棕色粉末，不常溶于水，但稍溶于含二氧化碳的水中，溶于稀无机盐，微溶于普通有机酸中，不溶于液氨。 在干燥空气中稳定，潮湿时易氧化，形成三氧化二锰而逐渐变为棕黑色，受热时分解放出二氧化碳，与水共沸时即水解。在沸腾的氢氧化钾中生成氢氧化锰。 2.二氧化锰（MnO 2 ）：黑色粉末状固体物质，晶体呈金红石结构，不溶于水，二氧化锰显弱酸性，在酸性介质中是一种强氧化剂，在碱性介质中，易被氧化成锰酸盐。 3.由二氧化锰制备碳酸锰，可用草酸作还原剂把Mn（Ⅳ）还原成Mn（Ⅱ）转移 至溶液中， 再与碳酸氢铵反应，生成碳酸锰沉淀。反应方程式： MnO 2 + H 2 C 2 O 4 + H 2 SO 4 →MnSO 4 + 2H 2 O+ 2CO 2 MnSO 4 + 2NH 4 HCO 3 → MnCO 3 + (NH 4 ) 2 SO 4 + + H 2 O 在与碳酸氢铵进行复分解反应时，加入试剂的速度不能快，且要边搅拌，边滴加，避免局部碱性过大而使二价锰氧化。故在制备过程中要控制反应的pH值在3—7间，但pH值又不能太小，否则会使碳酸盐分解。 4.锰含量的分析（EDTA滴定法） 原理： Y4- + Mn2+ → MnY2- 仪器与药品： 1.烧杯，250 mL 容量瓶，吸量管，表面皿，电子天平，锥形瓶，酸式滴定管 2.药品：EDTA ,二氧化锰（C.P），6 mol/L盐酸溶液，100g/L盐酸羟氨溶液， 氯化铵-氨缓冲溶液，5 g/L络黑T指示剂，碳酸氢铵(C.P)，碳酸钙(C.P)，草酸(C.P)，3 mol/L硫酸溶液 实验过程： 一.碳酸锰的制备 1.量取3 mol/L硫酸15 mL 于100 mL 小烧杯中，准确称取5.0 g(约0.057mol) 二氧化锰，将二氧化锰固体加入到盛有15 mL 硫酸的小烧杯中，边加边搅拌，置于30℃水浴中4-5分钟。称取5.7 g草酸(约0.045mol)，配成饱和溶液，保持温度为70-85 ℃,在搅拌下分批加入饱和溶液，将固体全部溶解，少加热除去过量草酸。
由MnO2制备MnCO3的方案设计与实验研究报告 报告人：许冬 年级：2010级 学院：化学学院 学号：1231410028
由MnO2制备MnCO3的方案设计与实验研究 摘要查阅资料找出由Mn02制备MnC03的几种实验方案，再通过对比各个方案的优缺点来选出较为合适的以H2C204为还原剂的方案并对实验结果进行分析。草酸法是在酸性条件下用H2C204·2H20将MnO2还原为Mn2+，然后与饱和的NH4HCO3溶液反应制备出MnCO3，该方法产率较高，实验条件控制较为便利；锰含量分析采用EDTA滴定法，用样品配制的溶液滴定已由Ca2+标定过的EDTA溶液，从而计算出样品中锰的含量。关键词设计、比较、制备、产率、锰含量测定、分析 一、实验目的 (1)了解由MnO2制备MnCO3的实验方案，并能合理地评价各方案的优 缺点； (2)掌握在实际问题中学会控制反应条件的方法； (3)培养独立设计实验、解决问题及实验反馈的基本素质； (4)熟悉并掌握过渡金属的一些通性。 二、实验原理 1、MnCO3的用途及简单制备流程 MnCO3俗称“锰白”，是生产电讯器材铁氧体的原料。工业用MnCO3广泛用作脱硫催化剂、瓷釉颜料、清漆催干剂和制造其他锰盐的原料。也可用于医药、机械零件和磷化处理等方面。 由MnO2制备MnCO3的实验流程：MnO2→Mn2+→MnCO3 2、实验室由MnO2制备MnCO3的设计方案比较 由MnO2制备MnCO3的实验流程：MnO2→Mn2+→MnCO3 ，可用的还原剂很多，如C、Fe2+、H2C2O4，H2O2等，以下就来分析使用不同还原剂各自的优缺点： （1）C粉高温法 高温H2SO4 C + Mn02 ---→Mn ---→Mn2+ →MnCO3 。该方法需要高温，这就需要用到酒精喷灯，能源消耗大。另外，C在高温加热条件下会生成CO等污染气体，如果操作不慎，CO气体产生得较多会使实验者有CO中毒的危险，故而这个方案不宜在实验室里进行操作。 （2）Fe2+法 MnO2 + Fe2+ → Mn2+ + Fe3+。要使Mn2+稳定存在于溶液中，溶液的pH要保持在3～7之间，但这样的偏酸性条件会使Fe3+变成Fe(OH)3 (使Fe3+
二氧化锰纳米材料水热合成及形成机理研究进展 许乃才 1刘宗怀2王建朝1郭承育1（1青海师范大学化学系西宁810008；2陕西师范大学化学与材料科学学院 西安710062）国家自然科学基金项目（51061016）资助 2011-01-21收稿，2011-05-13接受 摘要不同晶型和形貌MnO 2纳米材料由于具有离子筛、分子筛、催化和电化学等许多特殊的物理和 化学性质，因而在吸附材料、催化材料、锂离子二次电池的正极材料和新型磁性材料等领域显示了广阔的应用前景。纵观合成MnO 2纳米材料的各种方法，水热合成由于简单、易于控制，并且能够有效控制其晶型、形貌和尺寸，深受研究者的青睐。本文结合国内外的研究进展，综述了不同晶型和形貌MnO 2纳米材料的水热合成规律及形成机理。 关键词MnO 2水热合成纳米材料形成机理 Progresses on Hydrothermal Synthesis and Formation Mechanism of MnO 2Nano-materials Xu Naicai 1，Liu Zonghuai 2，Wang Jianchao 1，Guo Chengyu 1 （1Department of Chemistry ，Qinghai Normal University ，Xining 810008； 2School of Chemistry and Materials Science ，Shaanxi Normal University ，Xi an 710062） Abstract MnO 2nano-materials with different structures and morphologies show a wide range of applications in the ion-sieve ，molecular sieve ，catalyst materials ，cathode materials for lithium ion secondary battery and new magnetic materials due to their special physical and chemical properties．In all of the synthesis methods ，hydrothermal technique is highly favored by researchers because it is simple ，controllable ，and can effectively control the crystalline ，morphology and size of MnO 2．In this paper ，the hydrothermal synthesis methods and formation mechanism of MnO 2nano-materials with different morphologies are reviewed． Keywords MnO 2，Hydrothermal synthesis ，Nano-material ，Formation mechanism MnO 2纳米材料由于其结构的特殊性而呈现许多特殊的理化性质，使其在离子筛、分子筛、催化材 料、 锂离子二次电池的正极材料和新型磁性材料等领域的应用中显示了广阔的前景［1 4］。研究证明，纳米粒子的晶型、尺寸、形貌和维数等因素不同程度地影响着纳米材料的光学、电学和磁学等性能 ［5，6］。因此，通过控制纳米材料的定向生长，进而实现对纳米材料形貌、组成、晶体结构乃至物性的调控，对于深入研究纳米材料的形貌与物性之间的关系并最终实现纳米材料的可控合成具有重要意义。 目前，合成MnO 2纳米材料的方法主要包括固相法、热分解法、溶胶-凝胶模板法、回流法、离子交换 法、 气-固-液（VLS ，Vapor-Liqiud-Solid ）法、电化学沉积法和水热法［7 16］等。纵观合成MnO 2纳米材料的诸多方法，水热合成由于操作简单且能够有效控制MnO 2的晶型、形貌和尺寸，是目前研究得最多的一种手段。但是，水热合成过程中影响因素较为复杂，其中包括不同的反应体系、反应时间、温度、溶液的pH 、反应物浓度和不同的模板剂等。因此，从中探索出一些规律性的认识，对调控合成MnO 2纳米材料 尤为重要。另外， 反应机理的研究对于制备不同维数、晶型、形貌和尺寸的纳米材料具有非常重要的指导意义。Suib 、Sasaki 、李亚栋、刘宗怀等课题组在二氧化锰纳米材料的水热制备过程中根据自己的研究 结果总结出了一些可能的形成机理，如“卷曲-相转化机理”［17］、“成核-溶解-各向异性生长-重结晶”机 理［18］、“压缩-坍塌”机理［19］、“滚汤圆”机理［20］等。
由MnO2制备MnCO3的方案设计与研究 沈秋彤2011012779 （东北师范大学化学学院，吉林省长春市130024） 【摘要】设计一实验室可行的实验方案由MnO2制备MnCO3。可将MnO2还原的可用还原剂很多，在比较了各种还原剂的优缺点后，选择最合适的方法制备MnCO3。本方案选用草酸还原MnO2，草酸法是在酸性条件下用H2C204·2H20将MnO2还原为Mn2+，然后与饱和的NaHCO3溶液反应制备出碳酸锰，然后用EDTA滴定锰的含量。 一、实验目的 1.了解由MnO2 制备MnCO3的实验方案，并能合理地评价各方案的优缺点； 2.掌握在实际问题中学会控制反应条件的方法； 3.培养独立解决实验反馈学习的能力； 4.熟悉过渡金属的一些通性。 二、实验原理 MnCO3为玫瑰色三角晶系菱形晶体或无定形亮白棕色粉末。俗称“锰白”，它是制造电信器材软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料，用作脱硫的氧化剂、瓷釉、涂料和清漆的颜料，也用作肥料和饲料添加剂。它同时用于医药、电焊条辅料等，且可用作生产点解金属锰的原料。 可用于还原MnO2的还原剂有炭、过氧化氢、草酸、浓盐酸等。以下是几种还原剂的比较： 1、C粉高温法：碳做还原剂C+Mn02→Mn→(H2S04)Mn2+→MnCO3，需用煤气灯灼烧，反应时间长，条件苛刻，能源消耗大，且操作不慎产生一氧化碳较危险。 2、H202法：用过氧化氢做还原剂，反应剧烈，难以控制溶液的pH值。若H2O2加过量就会把Mn2+氧化成Mn4+(因H2O2具有氧化还原两性)，若H2O2加过少就难以将Mn4+完全还原成Mn2+，故而H202的加入量要严格控制。但是在实践操作中是极难做到的，经过实践证明用这个方法不易成功，制得的MnCO3也会含有许多杂质Mn4+，故而制得的MnCO3的颜色不是肉色，而是夹杂着黑褐色或深红色。 3、浓盐酸法：用浓盐酸做还原剂，反应快且完全，但反应生成氯气为剧毒物，污染大
碳酸锰的制备 一、实验目的 1、掌握碳酸锰的制备方法 2、学会独立设计与完成实验 二、实验原理 MnO2 + H2SO4+H2C2O4·2H2O == 2CO2 +MnSO4 + 4H2O MnSO4 +2NaHCO3 == MnCO3 + Na2SO4 + H2O + CO2 三、实验仪器及试剂 1、试剂：二氧化锰碳酸氢铵铬黑T EDTA（乙二胺四乙酸）硫酸盐酸氯化铵浓氨水盐酸羟胺 2、仪器:烘箱；磁力搅拌加热器；抽滤仪；抽滤瓶；布氏漏斗；分析天平； 酸式滴定管；吸量管；100mL容量瓶、100mL、250mL、500mL烧杯； 玻璃棒；锥形瓶；量筒。 四、实验步骤 1、碳酸锰的制备 (1)称取5.0g MnO2于200mL烧杯中，加入12mL6mol/L 的H2SO4和6mL水。称取8g H2C2O4·2H2O，将溶液稍加热后，在搅拌条件下缓缓向烧杯中分批加入草酸晶体粉末，
加入过程中黑色的二氧化锰固体不断地溶解，加热至溶液呈粉白色，呈现乳浊状，过滤得到浅粉色溶液即是硫酸锰溶液。 (2)在所得的上述溶液中加入15mL蒸馏水，然后一边搅拌一边缓慢加入NH4HCO3固体粉末，调节溶液的pH至7为止，静置可见到大量浅粉色的碳酸锰固体沉淀出来，冷却溶液，抽滤得到湿的碳酸锰，将滤饼放在表面皿上，在烘箱中干燥1h后便可得到肉色的碳酸锰固体。 2、碳酸锰中锰含量的分析及产品纯度分析 （1）称取约3.8g左右的EDTA（乙二胺四乙酸）溶于200ml 温热的水中，备用。精确称取0.5025gCaCO3于烧杯中（分析天平），加少量水使其润湿，滴加6mol/L的盐酸至碳酸钙全部溶解，转移至100mL容量瓶中，用适量蒸馏水冲洗小烧杯和玻璃棒将洗液也转移到容量瓶中，然后定容、摇匀，待用。 （2）准确称取0.5966g MnCO3于小烧杯中，加少量水使其润湿，滴加6mol/L的盐酸至其全部溶解，转移至100mL 容量瓶中，用适量蒸馏水冲洗小烧杯和玻璃棒将洗液也转移到容量瓶中，然后定容、摇匀，待用。 （3）用吸量管量取钙标准溶液25mL于锥形瓶中，加入 20mLNH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液，3mL盐酸羟胺溶液 (100g/L)，三滴铬黑T指示剂，用配制好的EDTA溶液进行滴定，溶液由红色变为蓝色即为终点。平行测定两次。
第1章绪论 1.1超级电容器简介 超级电容器，也称电化学电容器，其性能介于电池和电容器之间。近年来，电化学电容器（EC）因其高输出功率性能和循环寿命长，在电化学能量储存和转换领域得到了极大的关注。作为一种主电源的可移动辅助能源设备，和电池或燃料电池一样，电化学电容器在短时间功率增强方面效果很好。电化学电容器的电容材料电荷储存机制包括发生在电极和电解质界面处的电荷分离以及快速发生在电极上的法拉第反应。由于电荷分离而产生的电容，通常被称为双电层电容（EDLC）。因法拉第过程产生的电容器称为赝电容器。因为这些类型的电容器电容量比传统的电容器大很多倍，所以又被成为超级电容器。。由于电荷分离而产生的电容，通常被称为双电层电容器（EDLC）。因法拉第过程产生的电容称为法拉第准电容器。因为这些类型的电容器电容量比传统的电容器大很多倍，所以称为超级电容器。 1.1.1超级电容与传统电池、电容器比较 传统电池因为其功率密度值很难达到500kW/kg、充电时间长、充放电效率低、循环寿命短等缺点限制了它的发展，而静电电容器因为比电容太小而限制了其应用。超级电容器则填补了电池和静电电容器之间的空白，它独特的性质使短时间大功率充放电储能机制成为可能。 表1.1 电池、静电电容器和超级电容器性能 电池超级电容器静电电容器充电时间1~5h 1~30s 10-6~10-3 放电时间0.3~3h 1~30s 10-5~10-3 能量密度Wh/kg 20~100 1~10 <0.1 功率密度Wh/kg 50~200 1000~2000 >10000 循环效率0.7~0.85 0.90~0.95 1.0 循环寿命500~2000 >100000 无限 通过图1.1，可以看出超级电容器具有另两种储能器件无法比拟的优点。 （1）充放电速度快，超级电容器是通过双电层充放电或者在电极活性材料表面发生的快速可逆的法拉第反应来进行充放电，这个过程几十秒就可以完成。
毕业设计(论文)开题报告题目：以二氧化锰为原料制备锰酸锂正极材料 2011年3月1日
1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况） 1.1 研究背景及意义 近几年，随着全球能源的日益紧缺以及自然环境的不断恶化，能否尽快发展高性能的新型能源成为人们目前最为关心的话题之一。首先，当前的形势是石化能源材料在不断减少，价格在不断升高，现实要求我们必须找到替代能源。第二是污染问题，目前环境污染已相当严重，甚至危及到人的生命，这也要求我们必须找到清洁能源[1]。因此，开发一种廉价耐用安全的移动电源显然成为最为迫切的任务。而锂离子电池以其工作电压高、能量密度高、循环寿命长、自放电低、无记忆效应、无污染、安全性能好等独特的优势，经过短短十几年的迅速发展，已经取代了传统的铅酸电池和镍铬、镍氢电池，逐渐成为小型二次电池的主流[2]。 根据大量的工作结果表明，锂离子电池正极材料不仅影响电池的安全性，而且左右着电池的价格。市场上商品化的正极材料是钴酸锂，而我国的钴资源缺乏，主要依赖进口。锰酸锂作为一种电池正极材料，具有价格低廉、毒性低的优点，而且，其制备相对容易，耐过充安全性能好，且其在充电状态下的热分解温度比钴酸锂高200度，热稳定性非常好，被公认为最为适用的电极材料[3]。 作为一种具有巨大潜力的锂离子电池正极材料，锰酸锂已引起众多电池厂家的关注。改进锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法，对尽快推进以锂锰氧为正极材料的锂离子电池的产业化，大幅度降低锂离子电池成本，以适应动力电池发展的需要是十分必要的[4]。目前普遍研究的是用掺杂改性等方法来改善锰酸锂的性能，而用二氧化锰为原料的制备方法很少有人问津，所以我们现在需要研究的是以二氧化锰为原料制备具有较好电化学性能的锰酸锂。 1.2 国内外技术状况 从20世纪80年代中后期开展对尖晶石型锰酸锂的研究以来，围绕其制备、合成研究的文献和报道非常多。不同的制备方法对材料的性能影响各不相同，因此，探索性能卓越的电池正极材料的研究也就是寻找最佳合成方法的过程。目前合成锰酸锂的方法有很多种，可以分为固相合成法和液相合成法两大类别。 1.2.1 固相合成法 1.2.1.1 高温固相合成法 高温固相合成锰酸锂是最常用的制备方法。昆明理工大学材料与冶金工程学院姚耀春、戴永年等[5]人，采用高温固相合成法，以碳酸锂和二氧化锰为原料，按Li/Mn为1：2的摩尔比配料，混合均匀后，在950摄氏度下，恒温24小时，得到
废旧电池的回收利用设计方案 废旧电池的回收利用设计方案 一．实验目的 回收废旧电池中的金属，环境友好型处理废旧电池，变废为宝，减少废旧电池给环境带来的众多负面影响。 回收废旧电池中的Mn，Zn等金属，在本实验中主要回收锰元素，将电池预处理后，得到粗的二氧化锰，经过提纯，再 利用相关的化学方法转化为有利用价值的碳酸锰（MnCO3）。 二．实验原理 1. 从废旧电池中得到二氧化锰： 将电池粉碎分类，得到锌冒、石墨棒、黑色物以及。取黑色物质家在水里水浸，过滤后取剩下的滤渣，经过烘炒（除去碳），水浸处理过滤，得到滤渣在烘干，即得到粗的二氧化锰。 2 粗的二氧化锰的提纯：
先将上面的粗二氧化锰加入到稀硝酸中，再加入过量的过氧化氢溶液，待反应完全后，在溶液中缓慢滴加氢氧化钾溶液，调节PH值到7，（三价铁在ph4.1时完全沉淀；锌在6.4沉淀完全，在8.0开始溶解；锰在7.8时开始沉淀），沉淀完全后，过滤取得滤液（用K3Fe()6检验铁是否出尽）； 在滤液中加碳酸钾溶液，沉淀完全后过滤，洗涤，加热转化为二氧化锰。 Mn(NO3)2+K2CO3====MnCO3（沉淀）+2KNO3 2MnCO3+O2==2MnO2+2CO2(g) 3、用二氧化锰制备碳酸锰： 方案一： 先转化成硝酸锰法 MnO2+H2O2 +2HNO3 ==Mn(NO3)2+2H2O+O2（g）（放热反应） Mn(NO3)2+K2CO3==2KNO3+MnCO3 (沉淀) 方案二：
现转化成氯化锰法 MnO2 +4HCl==MnCl2+Cl2(g)+2H2O MnCl2 +K2CO3 == MnCO3 (沉淀)+2KCl 方案一： 三．实验器材 坩埚、坩埚钳、烧杯、玻璃棒、表面皿、布氏漏斗、圆底烧瓶、量筒、铁架台、烘箱、硬质坩埚等等 四、实验药品 废旧电池样品、6mol/L的硝酸、3%过氧化氢、12mol/L的浓盐酸、碳酸钾溶液、氢氧化钾溶液、K3Fe()6溶液、稀盐酸、碳酸氢钾溶液、硝酸银溶液、Na3[Co()6] 五．实验步骤 1、从样品中得到粗二氧化锰，步骤见原理。
探究实验设计之二氧化锰的催化作用1．化学反应原理： 过氧化氢不稳定，在常温下就能缓慢分解放出氧气。但速度较慢，不易察觉。在过氧化氢溶液中加入适量二氧化锰后，能立即有氧气迅速放出。在此反应中，二氧化锰是催化剂，能加速该反应的发生。 2．实验仪器：试管、酒精灯、药匙（或纸槽）、木条等。 实验药品：5%的过氧化氢溶液、二氧化锰等。 3．探究方案： ⑴在试管中加入约5 mL 5%的过氧化氢溶液，将一根较长的带火星木条伸入试管内试验，木条不复燃，证明无氧气放出。（准确地说，是放出氧气速度慢。）如图7-1。 ⑵将上述过氧化氢溶液在酒精灯上微加热一会，再用带火星的木条试验，木条复燃。说明加热可加速过氧化氢的分解，同时也说明，过氧化氢本身可以分解，以此说明催化剂不能改变反应的方向。如图7-2。 ⑶另取一支试管，在其中加入约 5 mL 5%的过氧化氢溶液，用带火星的木条试验不复燃后，立即加入少量的二氧化锰粉末。再用带火星的木条试验，木条复燃。证明二氧化能加速过氧化氢的分解速率。如图7-3。
4．探究评价： 该实验先由常温下过氧化氢溶液不能使带火星木条复燃，说明常温下过氧化氢溶液不能放出氧气（准确地说，是放出氧气速率低，不足以使带火星的木条复燃。）再由加热过氧化氢溶液，使带火星木条复燃，说明过氧化氢本身能放出氧气。为讲清催化剂的作用，此实验不能忽视。再从常温下加二氧化锰，有氧气快速放出说明二氧化锰能加速该反应。是该反应的催化剂。 使该实验也存在某些缺点，一是需要的时间比较长，二是没能检测反应后二氧化锰的质量和化学性质不变。 5．资源开发： ⑴在带凸起的双叉试管中，一边加入约1 g的二氧化锰，试管口稍倾斜向上固定在铁架台上，小心加入5 mL 5%的过氧化氢溶液。如图7-4所示。 先用带火星的木条试验，木条不复燃，证明无氧气放出。小心扭动又叉试管，使过氧化氢溶液倾入另一管中，再用带火星木条试验，木条立即复燃，并产生明亮的白色火焰。证明有氧气放出。 此实验有明显的反应现象，时间短，用于演示实验效果很好。 ⑵该反应还可以用二氧化锰催化氯酸钾分解代替。也可以用双叉试管实验。
二氧化锰纳米材料的制备与表征 [摘要] 研究以KMnO4为氧化剂用水热合成法制备MnO2不同纳米晶型的过程，并以X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)等方法对其进行了表征。结果表明，在水热反应过程中，反应时间改变会使MnO2晶型及其形貌发生转变。 [关键词] 二氧化锰晶型水热合成纳米结构α-MnO2 β-MnO2 1.引言 纳米结构无机材料因具有特殊的电、光、机械和热性质而越来越受到人们的重视。锰氧化合物不仅资源丰富、价格低廉、对环境无污染，而且具有多变的组成、复杂的结构、奇特的功能，因而在电子、电池、催化、高温超导、巨磁阻材料、陶瓷等领域显示出广阔的应用前景，所以其制备方法、结构表征、反应机理及应用的研究备受瞩目。其中MnO2作为一种重要的无机功能材料，在催化和电极材料等领域中已得到广泛的应用。 Xie 等证实空壳海胆结构的α-MnO2作为锂电池的阴极材料比实心海胆状α-MnO2和单分散α-MnO2 纳米棒更有效；Yang等报道氧化锰纳米棒对甲基蓝的氧化分解反应具有良好的催化效果；Ma等也证明了层状二氧化锰纳米带是充电锂电池理想的阴极材料。目前研究较多的是MnO2和锰酸盐,常用的制备方法有固相合成法、溶胶凝胶法、沉淀法等。 通常MnO2的活性随其所含结晶水的增加而增强,结晶水能促进质子在固体相中的扩散，因此γ- MnO2是各种晶型MnO2中活性最佳的。但在非水溶液中, MnO2 所含的结晶水反而会使它的活性下降。如在Li-MnO2电池正极材料中，以α-MnO2性能最差，含少量水分的γ-MnO2较差，无结晶水的β-MnO2较好，γβ-MnO2(混合)最好。所以γ-MnO2 在作为阴极材料之前，必须对其进行热处理，并且要除去水分，使晶型结构从γ-MnO2 转变为γβ-MnO2相(混合，以β相含量为65%～80%为最优)。再者，在固体二氧化锰有着较为复杂的晶型结构，如α、β、γ等5种主晶及30余种次晶，因此需要深入理解二氧化锰晶型转变机制。MnO2材料的微观形貌对于其应用有着重要的意义。 本实验以KMnO4和MnSO4·H2O为原料,采用水热合成法在高温反应釜条件下制备MnO2纳米晶型，并借助XRD、SEM、IR等技术对其进行了表征。 2.实验部分 2. 1 试剂与仪器 硫酸锰(分析纯)，中国上海通亚精细化工厂；高锰酸钾(分析纯)，宿州化学试剂厂；盐酸（分析纯），上海博河精细化学品有限公司。
废旧酸性锌锰干电池的回收和碳酸锰的制备 摘要本文研究了在实验室中以废旧锌锰干电池为原料，各种回收制备较纯产品 碳酸锰的方法。本实验中采用了用硫酸和双氧水溶解二氧化锰，再向硝酸锰溶液 中边搅拌边缓慢滴加0.5mol/L的碳酸钠溶液制碳酸锰的方法。 关键词：锌锰干电池回收碳酸锰 1.前言： 锌锰干电池是由金属锌片挤压成圆筒形,作为电 池的负极兼容器。天然锰矿（主要是二氧化锰）与乙 炔黑、石墨、固体氯化铵按一定比例混合,加适当的 电解液压制成电芯(或称炭包)。炭包周围包上棉纸并 在其中插入炭棒,同时炭棒头上戴上铜帽,构成电池 的正极。用氯化铵、氯化锌的水溶液作为电解质,并 加入淀粉,通过加温糊化、凝固,达到不流动的目的。 电池底部内放有绝缘垫,上部有纸垫和塑料盖,锌筒 外部裹一张蜡纸或沥青纸,并在最外面包以纸壳或铁 壳商标【2】。电池的组成含量取决于其品牌和种类，通 常锌锰电池的组成成分中炭包和锌壳约占总质量的四分之三。其中锰存在于炭包 中。炭包的配方不同，其主要成分的含量也有差异，有文献报道了三种配方炭包 的成分含量表如下： 表1 炭包主要成分的百分含量（%）、 Cl 外成分天然锰矿石墨粉乙炔黑 NH 4 加电液 配一 70 30 0 11.2 12 二 80 20 0 11.2 12 方三 85 5 10 15 3 ）是炭包的主要成分。 很明显，锰的化合物（主要是MnO 2 随着锌锰电池生产和消费数量的逐年增加，废旧锌锰电池的回收和处理引起 人们的极大关注。由于废锌锰电池中含有汞、镉、锌、铜、锰等重金属，对人类 和大自然有极大危害。一节一号电池如不经过处理随意丢弃在田地里能使1m3的 土壤永久失去农用价值，一粒纽扣电池可使600t 水受到污染。可见，废旧电池 如用完随意丢弃，电池中所含的重金属元素就会渗露出来造成水、土壤、空气的 严重污染，危害生态环境以及人体健康，而且也会导致金属资源浪费。若能将废 旧锌锰电池回收利用，既可以节约资源，又可以消除废旧电池对环境的污染。有 关文献报道，我国每年报废50万吨废锌锰电池，若能全部回收利用，可再生锰 11万吨、锌7万吨、铜1.4万吨，是相当可观的资源。因此，对废旧锌锰电池
由二氧化锰制备碳酸锰的实验报告 一．实验目的 1.掌握由二氧化锰制备碳酸锰的实验方案，并能合理的评价各方案的优缺点； 2.学会实验设计的一般步骤与方法； 3.培养独立反馈实验学习的能力。 二、实验原理 由二氧化锰制备碳酸锰，首先要用还原剂把二氧化锰还原成二价锰，并转移到溶液中。由于二价锰离子可以在溶液中稳定存在，再与碳酸氢盐反应，生成碳酸锰沉淀。可使用的还原剂还有多种，比较之下，草酸是比较理想的还原剂，条件也比较容易控制，所以实际操作中多用草酸做还原剂。 制备原理是二氧化锰被过量的还原剂还原为二价锰离子，过量的还原剂用加热的方法除去，生成的硫酸锰溶液中加碳酸氢铵溶液，碳酸氢铵碱性不是很高，并且可以使碳酸锰形成较大的晶粒，便于产物的分离和洗涤，同时碳酸氢铵遇热易分解，不会过多的引入杂质，使其转变为碳酸锰。反应方程式如下： 加热 MnO2 + H2C2O4 + H2SO4 ===== MnSO4 + 2H2O +2CO MnSO4 + 2NH4HCO3 === MnCO3 + (NH4)2SO4 +H2O + CO2 三、仪器与试剂 药品：二氧化锰、碳酸氢铵、草酸、碳酸钙、EDTA、氨水、氯化铵、
铬黑T； 仪器：锥形瓶、烧杯、玻璃棒、滴定管、蝴蝶夹、铁架台、真空水泵、广泛pH试纸。 四、实验步骤 1.碳酸锰的制备 称取5g二氧化锰于150 mL烧杯A中，加入几滴蒸馏水润湿成粘糊状。称取8g草酸于100 mL烧杯B中，加入约10 mL水使其溶解（可多加少量水或稍加热使草酸完全溶解）。加入12 mL6 mol/L的硫酸。并用洁净的玻璃棒搅匀。将B烧杯中的溶液分3次缓缓滴入A烧杯中，每次加入的时间间隔约为2-5 min。烧杯中不再出现气泡说明反应趋于完全。（此时烧杯中的溶液应呈现粉红色，否则说明实验近乎失败）。先用浓氨水调节PH值，再用稀氨水调节PH值为6. 称取15 g碳酸氢铵固体于100 mL烧杯C中，加入约55mL蒸馏水配置成碳酸氢铵的饱和溶液。将C烧杯中的碳酸氢铵溶液逐滴加入A 烧杯中，直到A烧杯中没有沉淀生成。（实验时，当碳酸氢铵溶液加入一定量之后，溶液根本不是呈现澄清的状况，而是淡粉白色的浑浊状态，类似于胶体。故此时再滴加碳酸氢铵溶液极难辨别是否有碳酸锰沉淀生成。可用以下方法解决：用胶头滴管吸满一吸管碳酸氢钠溶液，伸入A烧杯中，将胶头滴管移到该烧杯壁并将胶头滴管贴住烧杯壁，在挤出少量溶液，这样操作便可容易观察出溶液挤入点烧杯壁周围是否有无新的碳酸锰沉淀生成。） 静置溶液，使溶液中的碳酸锰能沉淀完全，再进行抽滤，得到碳酸
华南师范大学实验报告 学生姓名:蓝中舜学号：20120010027 专业：新能源材料与器件勷勤创新班年级、班级：12新能源 课程名称：化学电源实验 实验项目：沉淀法制备二氧化锰 实验类型：验证设计综合实验时间：2014年4月21日至28日实验指导老师：易芬云组员：吕俊余启鹏郭金海 一、实验目的要求 了解掌握沉淀法制备纳米二氧化锰的原理与方法。 二、材料与试剂 试剂：KMnO4， MnSO4·H2O，浓氨水，无水乙醇 用品：烧杯，容量瓶，玻璃棒，量筒，滴管，pH试纸，布氏漏斗，抽滤瓶，滤纸，研钵 仪器：电子天平，集热式磁力搅拌器，循环水真空泵，烘箱，坩埚，马弗炉 三、实验原理 锰氧化物具有良好的氧电还原催化活性, 且价格低廉、丰富易得、环境友好。已作为潜在的金属空气电池阴极催化材料得到研究。 纳米二氧化锰的合成方法有很多, 已报道的有电化学法、水热法、固相合成法、模板法等。其中水热法工艺简单、成本较低, 应用最为广泛。但水热合成存在装置压力高, 能耗大, 过程难以控制, 合成周期较长等缺点。常压水溶液沉淀法较好继承了水热法制备MnO2 的诸 多优点, 如晶型好、尺寸均匀、工艺简单等, 并克服了其高温高压操作的缺点, 是一种较有前途的制备方法。鉴于二氧化锰晶型的多样性( A, B, D, C, K等) 和纳米粒子形貌控制的复杂性, 为获得一定尺度、晶型的高活性催化材料, 有必要建立主要的制备工艺参数与晶型、形貌等的基本联系。Cheng 等人采用水热法在活性碳上负载纳米二氧化锰。钱等人利用水热法合成A-MnO2 , 通过改变水热温度、酸用量、酸种类和搅拌强度来控制A-MnO2 晶体的生长。亓等人仅采用水热法由不同反应物合成C-MnO2 海胆状微球和A-MnO2 纳米线。但是已有的研 究尚没有系统地研究反应条件与晶型、形貌之间的关联,尚不能做到纳米二氧化锰粒子的有效调控, 以获得高性能催化材料。 本次试验选取水溶液化学沉淀法制备纳米二氧化锰。并将所制备的材料进行性能测试。 样品合成反应的离子方程式： 2MnO4-+3Mn2++2H2O→5MnO2↓+4H+ 四、实验步骤 1.配制0.1mol/L KMnO4溶液250ml：在电子天平上称取适量KMnO4于烧杯中溶解，转移到 250ml容量瓶中定容。 2.配制1mol/L MnSO4溶液50ml：在电子天平上称取适量MnSO4·H2O 于小烧杯中溶解 后，转移到50ml容量瓶中定容。
2017年江苏省无锡市中考化学试卷 一、选择题 1．（1分）绿色化学的核心是要利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，下列措施属于“绿色化学”范畴的是（） A．杜绝污染源B．治理污染点C．深埋有毒物D．处理废弃物 2．（1分）在盛有水的烧杯中加入以下某种物质，形成溶液的过程中，温度下降，这种物质可能是（） A．氯化钠B．硝酸铵C．氢氧化钠D．蔗糖 3．（1分）下列课外实验与物质的化学性质无关的是（） A．用石墨做导电实验 B．用灼烧法区分棉纤维与羊毛纤维 C．用白糖、小苏打、柠檬酸等自制汽水 D．用紫甘蓝的酒精浸取液检验苹果汁与石灰水的酸碱性 4．（1分）在今年无锡市化学实验操作考查中，发现如下操作，其中正确的是（）A． 溶解氯化钠 B． 熄灭酒精灯
C ． 将铁钉放入试管内D ． 取用少量硫酸溶液 5．（1分）镓元素的单质是半导体材料，下列有关说法错误的是（） A．镓的核电荷数是31 B．镓原子核外电子数是31 C．镓属于非金属元素D．镓的相对原子质量是69.72 6．（1分）关于燃烧和灭火，下列说法正确的是（） A．家用电器着火，应立即用水浇灭 B．厨房天然气泄漏，可打开脱排油烟机排气 C．燃着的酒精灯不慎碰倒而着火，应立刻用湿抹布扑盖 D．面粉在有限的空间内遇到明火会急剧燃烧，但不会发生爆炸 7．（1分）某同学用如表所示的形式对所学物质进行分类（甲包含乙、丙），下列分类错误的是（） A．A B．B C．C D．D 8．（1分）下列有关化肥或农药的叙述错误的是（）
A．硫酸铵属于复合肥料，所含的营养元素是氮和硫 B．氯化铵和磷矿粉从外观即可区分 C．农药施用后，会通过农作物、农产品等发生转移 D．化肥和农药施用不当，会对环境造成污染 9．（1分）根据如图所示的溶解度曲线，判断下列说法正确的是（） A．50℃时，分别将等质量的硝酸钾和氯化铵溶于适量的水恰好配成饱和溶液，所得溶液的质量前者比后者大 B．60℃时，把40g硝酸钾和40g氯化钾分别加入到50g水中，充分搅拌，降温至10℃，剩余晶体的质量氯化钾多 C．70℃时，50g硝酸钠饱和溶液与100g硝酸钾饱和溶液中所含溶剂质量之比为1：2 D．80℃时，向100g氯化钾饱和溶液中加入150g硝酸钠，充分搅拌后，最终得到250g溶液 10．（1分）下列归纳和总结完全正确的一组是（）
二氧化锰制备碳酸锰的研究报告 姓名：白万挺学号1233409002 摘要：实验室采用二氧化锰作原料，以草酸作还原剂的同时加入稀硫酸，可得到硫酸锰，再让其与过量的碳酸钠作用，即生成碳酸锰。需注意的是，硫酸锰和碳酸钠进行复分解反应时，加入试剂的速度不能快，且制备过程中应控制反应pH值在3～7之间。 关键词：碳酸锰二氧化锰实验室 前言：碳酸锰为玫瑰色三角晶系菱形晶体或无定形亮白棕色粉末。它是制造电信器材软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料，用作脱硫的氧化剂、瓷釉、涂料和清漆的颜料，也用作肥料和饲料添加剂。它同时用于医药、电焊条辅料等，且可用作生产点解金属锰的原料。 实验室制备碳酸锰，一般用二氧化锰作原料。二氧化锰是一种重要的氧化物，呈酸性，为黑色粉末，在中性介质中很稳定，在碱性介质中可制备高锰酸钾，在酸性介质中有强氧化性。二价锰离子可在溶液中稳定存在，与碳酸氢铵或碳酸钠等反应生成碳酸锰。实验室由二氧化锰制碳酸锰，首先要用还原剂把二氧化锰还原成二价锰并转移到溶液中，再与碳酸氢盐或碳酸盐反应，生成碳酸锰沉淀，最后漂洗、除杂、蒸发、浓缩、结晶，可得产品。可使用的还原剂有多种，如炭粉、浓盐酸、亚硫酸钠、过氧化氢、草酸等。 还原二氧化锰时应注意以下细则： 一、用炭粉作还原剂时，需要将二氧化锰与一定比例的炭粉研细混匀，高
温灼烧后生成氧化锰，加热温度要高，最好能煤气灯灼热，加热时间也要长，否则产量很低。再用浓硫酸分解成硫酸锰。 二、用浓盐酸作还原剂时，反应很快也很安全，但产生大量氯气，要作适当处理。反应时，部分氯气溶在溶液中，要经较长时间的水浴加热才能赶去。 三、用过氧化氢作还原剂时，反应较完全，但过氧化氢要分批缓慢加入，否则反应太激烈，过氧化氢分解也较多。过量的过氧化氢一定要使其分解完全，否则会影响后面的反应。 四、用草酸作还原剂时，在原料中含铁较少时，反应较完全。若含铁较多时，则会形成草酸亚铁沉淀。用过氧化氢或草酸作还原剂时需同时使用稀硫酸，最后生成硫酸锰。 不论选用何种还原剂，在与碳酸盐进行复分解反应时，加入试剂的速度不能快，且要边搅拌便滴加，避免局部碱性过大而使二价锰氧化。故在制备过程中要控制反应的pH值在3～7间，但pH又不能太小，否则会使碳酸盐分解。 基于以上各点及多方面因素，综合考虑，决定采用草酸作还原剂。此次实验的基本思路是：将草酸加入到6mol/L硫酸中，微热，再加入二氧化锰，得到硫酸锰，净化后再加入过量的碳酸氢铵即可制得碳酸锰。 正文： 实验部分： I.实验原理 二氧化锰在酸性介质中有强氧化性，其与稀硫酸、草酸共同作用生成硫酸