【高锰酸钾怎么制取氧气】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。其制取氧气的反应原理较为简单,且操作方便,是中学化学实验中的经典内容之一。下面将对高锰酸钾制取氧气的方法进行总结,并通过表格形式展示关键信息。
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、二氧化锰和锰酸钾。其化学反应方程式如下:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2↑
$$
该反应属于分解反应,且需要加热条件才能进行。
二、实验步骤
1. 准备仪器:铁架台、酒精灯、试管、导管、集气瓶、水槽等。
2. 装入药品:在试管中加入适量的高锰酸钾固体。
3. 固定装置:将试管固定在铁架台上,导管一端插入试管口,另一端通入水槽中的集气瓶中。
4. 加热反应:用酒精灯加热试管底部,观察气体生成情况。
5. 收集氧气:当导管口有连续气泡冒出时,开始收集氧气。
6. 结束实验:停止加热后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸。
三、注意事项
- 高锰酸钾受热易分解,需控制好加热温度。
- 实验过程中应保持通风良好,避免吸入刺激性气体。
- 收集氧气时,应使用排水法,确保氧气纯度。
- 实验结束后,注意清理实验器材,避免残留物腐蚀设备。
四、关键信息对比表
项目 | 内容 |
反应物 | 高锰酸钾(KMnO₄) |
反应条件 | 加热 |
生成物 | 锰酸钾(K₂MnO₄)、二氧化锰(MnO₂)、氧气(O₂) |
反应类型 | 分解反应 |
氧气收集方法 | 排水法 |
实验仪器 | 试管、酒精灯、铁架台、导管、集气瓶、水槽 |
注意事项 | 控制加热温度、通风、防止水倒吸 |
五、总结
高锰酸钾制取氧气是一种简单而经典的化学实验,适用于教学演示和基础化学实验。通过合理控制实验条件,可以高效地获得氧气。掌握这一实验不仅有助于理解化学反应的基本原理,还能提升动手能力和科学素养。