【高锰酸钾如何制取氧气】高锰酸钾(KMnO₄)是一种常见的强氧化剂,常用于实验室中制取氧气。其反应原理基于加热分解高锰酸钾,生成氧气、二氧化锰和锰酸钾。这种方法操作简单,适合在实验教学中使用。
以下是关于“高锰酸钾如何制取氧气”的详细总结:
一、实验原理
高锰酸钾在加热条件下会发生分解反应,产生氧气。其化学反应方程式如下:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow
$$
从反应式可以看出,高锰酸钾在受热后分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气。其中,氧气是主要产物,可以通过排水法或向上排空气法收集。
二、实验步骤
步骤 | 操作内容 | 注意事项 |
1 | 取适量高锰酸钾固体放入试管中 | 用量不宜过多,防止反应剧烈 |
2 | 将试管固定在铁架台上,并用酒精灯加热 | 加热时要均匀,避免试管破裂 |
3 | 收集产生的气体 | 使用排水法或向上排空气法收集氧气 |
4 | 观察现象并记录 | 气体无色无味,可使带火星的木条复燃 |
三、实验现象
- 颜色变化:高锰酸钾由紫黑色逐渐变为深绿色(锰酸钾)和黑褐色(二氧化锰)。
- 气体产生:有气泡冒出,说明氧气正在生成。
- 检验方法:将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气。
四、注意事项
- 实验前检查装置的气密性,确保不漏气。
- 加热时应先预热试管,再集中加热药品部分。
- 收集氧气时,导管应插入集气瓶底部,以保证充分排出空气。
- 实验结束后,应先撤去酒精灯,再移出导管,防止水倒吸入试管。
五、实验结论
通过加热高锰酸钾可以有效地制取氧气。该方法简单、安全,是中学化学中常见的氧气制取方法之一。实验过程中需注意操作规范,确保实验安全和结果准确。
总结:高锰酸钾加热分解是制取氧气的一种常用方法,适用于教学和基础实验,具有操作简便、效果明显的特点。