【高锰酸钾制取氧气公式】在化学实验中,利用高锰酸钾(KMnO₄)加热分解来制取氧气是一种常见的方法。该反应不仅操作简单,而且反应条件明确,是中学化学教学中的重要内容之一。以下是对该反应的总结与相关数据的整理。
一、反应原理
高锰酸钾在加热条件下会发生分解反应,生成锰酸钾(K₂MnO₄)、二氧化锰(MnO₂)和氧气(O₂)。其化学反应方程式如下:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow
$$
该反应属于分解反应,且需要加热条件才能进行。在实验中,通常使用酒精灯或电炉作为热源。
二、实验步骤简要
1. 准备仪器:包括试管、铁架台、酒精灯、导管、集气瓶等。
2. 装入药品:将适量的高锰酸钾粉末放入干燥的试管中。
3. 固定装置:将试管固定在铁架台上,导管通入集气瓶中。
4. 加热反应:点燃酒精灯,对试管底部进行加热。
5. 收集气体:当导管口有连续气泡冒出时,开始收集氧气。
6. 结束实验:先熄灭酒精灯,再移除导管,防止水倒吸入试管。
三、关键数据汇总表
项目 | 内容 |
反应物 | 高锰酸钾(KMnO₄) |
生成物 | 锰酸钾(K₂MnO₄)、二氧化锰(MnO₂)、氧气(O₂) |
反应条件 | 加热(Δ) |
化学方程式 | $2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow$ |
实验现象 | 固体颜色由紫黑色变为黑褐色,产生无色气体 |
氧气验证 | 用带火星的木条靠近集气瓶口,木条复燃 |
四、注意事项
- 实验前需检查装置的气密性,确保不漏气。
- 加热时应先预热试管,避免受热不均导致破裂。
- 收集氧气时应采用排水法,因氧气不易溶于水。
- 实验结束后应先撤导管,再熄灭火焰,防止水倒吸。
通过以上内容可以看出,高锰酸钾制取氧气是一个典型的分解反应,具有较强的实验可操作性和教学意义。掌握该反应的原理与操作步骤,有助于加深对化学反应规律的理解。