【用高锰酸钾制取氧气的化学方程式】在实验室中,常用高锰酸钾(KMnO₄)加热分解的方法来制取氧气(O₂)。这种方法操作简单、原料易得,是初中化学中常见的实验之一。以下是关于该反应的详细说明和相关数据总结。
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:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2 \uparrow
$$
此反应属于分解反应,且为吸热反应,需在加热条件下进行。
二、实验要点总结
项目 | 内容 |
反应物 | 高锰酸钾(KMnO₄) |
反应条件 | 加热(通常使用酒精灯或电热板) |
产物 | 锰酸钾(K₂MnO₄)、二氧化锰(MnO₂)、氧气(O₂) |
反应类型 | 分解反应 |
氧气检验方法 | 将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明有氧气生成 |
实验装置 | 试管、铁架台、酒精灯、导管、集气瓶等 |
注意事项 | ① 试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流;② 加热时要均匀,避免试管破裂 |
三、注意事项与常见问题
1. 试管口为什么要略向下倾斜?
防止反应过程中产生的水蒸气冷凝后回流到试管底部,造成试管炸裂。
2. 为什么不能直接用排水法收集氧气?
因为高锰酸钾分解时会释放出少量水分,可能影响氧气的纯度,因此建议先预热再开始收集。
3. 如何判断反应是否完成?
观察是否有气体持续产生,当气泡变得稀疏且稳定时,可认为反应基本完成。
四、拓展知识
高锰酸钾不仅用于制取氧气,还广泛用于消毒、漂白及有机合成中。但在实验中必须注意安全,避免接触皮肤或吸入粉尘。
通过以上内容可以看出,利用高锰酸钾制取氧气是一个典型的化学实验,既体现了物质变化的规律,也展示了化学反应的实际应用价值。掌握该反应的原理和操作步骤,有助于更好地理解化学反应的基本概念。