【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。这是一种经典的实验方法,操作简单、反应条件明确,广泛用于中学化学教学中。以下是该反应的详细说明及相关的化学方程式。
一、反应原理
高锰酸钾是一种紫黑色固体,在受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,且为放热反应。
二、化学方程式
化学反应式:
$$ 2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2 \uparrow $$
其中,“Δ”表示加热条件。
三、反应条件与现象
项目 | 内容 |
反应物 | 高锰酸钾(KMnO₄) |
反应条件 | 加热(通常在试管中进行) |
产物 | 锰酸钾(K₂MnO₄)、二氧化锰(MnO₂)、氧气(O₂) |
现象 | 固体由紫黑色逐渐变为黑色,同时有气体产生,能使带火星的木条复燃 |
四、实验操作要点
1. 仪器选择:使用带有单孔塞的试管,并连接导气管。
2. 加热方式:先预热试管,再集中加热高锰酸钾所在部位。
3. 收集方法:采用排水法或向上排空气法收集氧气。
4. 注意事项:
- 实验前检查装置气密性;
- 加热时注意防止液体倒吸;
- 操作后及时熄灭酒精灯。
五、应用与意义
此反应不仅用于氧气的制取,还常用于验证氧气的性质,如助燃性等。通过该实验,学生可以直观地理解化学反应中的能量变化、物质转化以及实验操作的基本规范。
六、总结
用高锰酸钾制取氧气是化学实验中一个基础而重要的内容。其反应过程清晰、现象明显,有助于培养学生的观察力和动手能力。掌握这一反应的原理和操作步骤,对于进一步学习化学反应机制具有重要意义。
表格汇总:
项目 | 内容 |
反应名称 | 高锰酸钾分解制取氧气 |
化学方程式 | $ 2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2 \uparrow $ |
反应类型 | 分解反应 |
反应条件 | 加热 |
产物 | 锰酸钾、二氧化锰、氧气 |
实验现象 | 固体颜色变化,有气体生成 |
收集方法 | 排水法或向上排空气法 |
通过以上内容,我们可以系统地了解高锰酸钾制取氧气的全过程,为后续学习其他气体的制备方法打下坚实的基础。