【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)。这是一种经典的制氧方法,操作简单、反应条件明确,常用于初中或高中化学实验教学。以下是对该反应的详细总结及相关数据表格。
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)。该反应属于分解反应,是放热反应的一种。
化学方程式如下:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow
$$
其中,“Δ”表示加热条件。
二、反应条件与现象
- 反应条件:需要加热(通常使用酒精灯或电炉加热)。
- 反应现象:
- 固体颜色由紫黑色逐渐变为黑褐色;
- 有气泡产生,说明氧气被释放出来;
- 可用带火星的木条检验氧气是否生成,若木条复燃,则证明有氧气存在。
三、注意事项
1. 实验前应检查装置的气密性,防止气体泄漏。
2. 加热时要控制温度,避免高锰酸钾剧烈分解或爆炸。
3. 氧气收集完毕后,应先移出导管再熄灭酒精灯,防止水倒吸入试管中。
4. 高锰酸钾具有强氧化性,操作时需注意安全,避免接触皮肤或吸入粉尘。
四、实验数据对比表
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) |
反应类型 | 分解反应 |
反应条件 | 加热(Δ) |
氧气检验方法 | 带火星的木条复燃 |
反应状态 | 固态 → 固态 + 固态 + 气态 |
是否可逆 | 不可逆 |
实验用途 | 制取氧气 |
五、总结
通过加热高锰酸钾可以有效地制取氧气,该方法操作简便、实验现象明显,是中学化学教学中重要的实验之一。掌握该反应的化学方程式及其反应原理,有助于理解分解反应的基本概念,并为后续学习其他气体的制备方法打下基础。同时,在实验过程中也应注意安全事项,确保实验顺利进行。