❶ 二氧化锰如果被投放到环境中对环境会造成什么影响
无论是土壤,大气还是水体,如果锰含量超出正常范围就会造成锰污染。
对土壤的污染:
土壤含锰量在 20~10000ppm之间,平均值为1000ppm。在岩石风化为土壤的过程中,锰既不因土壤淋溶而损失,也不会大量富集。例如玄武岩转化为土壤时,锰含量从每公斤岩石含1200毫克变为1300毫克。有人估算:对于未经耕作也未受污染的土壤,岩石风化每年输入每平方米土壤的锰为26毫克;降雨和降尘输入土壤的锰为0.8毫克,从土壤输往生物同从腐烂的枯枝叶输入土壤的锰,数量相当,为400毫克;淋溶从土壤输出约 2毫克;对于有中等污染而又耕作过的土壤来说,岩石风化输入的锰,数量不变,降水和降尘输入的锰增为20毫克,通过肥料输入的锰为5毫克,从土壤输往作物的锰为 5~60毫克。由此可以看出,除了自然循环以外,对土壤含锰量影响最大的是来自大气中的锰。受锰污染的土壤主要是酸性土壤,可使某些植物发生锰中毒。在土壤中拌石灰,能提高土壤的pH值,使土壤污染状况得到改善。
对大气的污染:
冶炼锰、锰合金和使用锰的厂矿及其周围的大气中,以气溶胶形态存在的锰,其含量超过500微克/立方米,可造成工人职业性的锰中毒。从区域环境来说,大气中的锰含量,欧洲平均为0.043微克/立方米,北美为0.15微克/立方米,日本为0.08~0.6微克/立方米,意大利的米兰为1.3微克/立方米,北半球海洋上空为 0.0079微克/立方米,南半球海洋上空为0.00024微克/立方米,南极洲为0.00001微克/立方米。大气中锰的氧化物和其他金属氧化物一起,能在二氧化硫转化为硫酸或硫酸盐的反应中起催化作用。
对水体的污染:
水中的二价锰对人、畜和水生生物的毒性很小。例如对于水生生物的异脚目,锰的毒性浓度为15毫克/升,对鲤鱼为600毫克/升。锰对丝鱼的致死浓度为40毫克/升,对溞类为50毫克/升。但低浓度的锰会影响水的色、臭、味性状。锰浓度为0.15毫克/升时,水出现浑浊;锰浓度为0.5毫克/升时,水有金属味;氯化锰浓度为1.0毫克/升和硫酸锰浓度为4毫克/升时,水便有感觉出味强度为 1级的异味。二氧化锰可使水染成红色,吸着在工业品上,会产生难看的斑点。因此许多种工业用水对锰含量提出了相当严格的要求。例如美国规定纺织品染色、纤维造纸、照相业用水中锰的最大容许浓度为0.01毫克/升;透明胶和粘胶制品生产用水为0.02毫克/升;高级纸张生产用水为0.05毫克/升;啤酒酿造、木质纸浆、牛皮纸、漂白纸和主要纺织工业用水为0.10毫克/升;若干种食品工业用水为0.2毫克/升。地面水中锰的含量不高,为0.02~130微克/升,平均为8微克/升。主要由地下水补给的河流的水和湖泊底部的湖水,由于缺氧而还原性增强,二氧化锰还原为易溶解的二价锰。在二价锰重新被空气氧化而生成水合氧化锰沉淀以前,水体中锰含量可达到100微克/升,甚至更高。水合氧化锰难溶于水,有很强的吸附能力,可以吸附许多痕量金属或有机物。水合氧化锰的溶解度随水的pH值的降低而升高,例如酸性矿水中锰含量可高达每升几十毫克。海洋中溶解的锰在0.03~21微克/升之间,平均为0.2微克/升。锰的化学形态主要为Mn2+、MnCl+离子。锰在水底沉积物中的浓度因沉积物类型而异,例如海洋粘土含锰平均为6700ppm,而碳酸盐类的水底沉积物中为1000ppm。
❷ 近年来,高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快.实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰
(1)瓷坩埚原料含有SiO2,在高温下,瓷坩埚可以和KOH发生反应SiO2+2KOH═K2SiO3+H2O,腐蚀瓷坩埚,故不能使用瓷坩埚,而使用铁坩埚,
故答案为:在高温下,瓷坩埚可以和KOH发生反应SiO2+2KOH═K2SiO3+H2O,腐蚀瓷坩埚;
(2)由题意可知,KOH、KClO3、MnO2共熔制得绿色K2MnO4,根据氧化还原反应可知,还生成KCl,由元素守恒可知,还会生成H2O,反应方程式为KClO3+3MnO2+6KOH
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