【高锰酸钾怎么制取氧气】在化学实验中,高锰酸钾(KMnO₄)是一种常见的强氧化剂,它在加热条件下可以分解生成氧气。这一反应是实验室中制取氧气的一种经典方法。以下是对该实验的总结与详细说明。
一、实验原理
高锰酸钾在受热时会发生分解反应,产生氧气、二氧化锰和氧化钾。其化学方程式如下:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2↑
$$
该反应属于分解反应,且为放热反应,因此需要控制好加热温度,避免剧烈反应或爆炸风险。
二、实验步骤
步骤 | 操作内容 | 注意事项 |
1 | 准备实验仪器:试管、酒精灯、铁架台、导管、集气瓶等 | 确保仪器干净、无破损 |
2 | 在试管中加入适量高锰酸钾固体 | 用量不宜过多,防止反应过于剧烈 |
3 | 将试管固定在铁架台上,并用酒精灯加热 | 加热时应从底部开始,均匀受热 |
4 | 用排水法收集产生的氧气 | 收集前先将导管伸入水中,待气泡连续均匀冒出后再开始收集 |
5 | 实验结束后,先移走导管,再熄灭酒精灯 | 防止水倒吸入试管造成炸裂 |
三、实验现象
- 颜色变化:高锰酸钾由深紫色逐渐变为黑色(生成二氧化锰)。
- 气体生成:有无色气体产生,能支持燃烧。
- 气味:无明显刺激性气味,但氧气本身无味。
四、注意事项
1. 安全第一:高锰酸钾具有强氧化性,操作时应佩戴防护手套和护目镜。
2. 通风良好:实验应在通风橱或通风处进行,避免吸入有害气体。
3. 控制温度:避免过热导致反应失控或试管破裂。
4. 废物处理:实验后废液应按规范处理,不可随意倾倒。
五、实验用途
该方法适用于中学化学教学中的氧气制取实验,能够直观展示化学反应的基本原理和气体收集方法,有助于学生理解分解反应和气体性质。
通过以上步骤和注意事项,可以安全有效地利用高锰酸钾制取氧气。此方法虽然简单,但在化学学习中具有重要的实践意义。