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请问高锰酸钾怎么制氧气

2025-11-17 07:41:09

请问高锰酸钾怎么制氧气】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。其反应原理简单、操作方便,是中学化学实验中的经典内容。以下是对该实验的详细总结与操作步骤说明。

一、实验原理

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)。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、实验步骤总结

步骤 操作内容 注意事项
1 准备实验器材:试管、铁架台、酒精灯、导管、集气瓶、水槽等 确保所有仪器干净、无破损
2 在试管中加入适量的高锰酸钾固体 用量不宜过多,防止反应剧烈
3 将试管固定在铁架台上,导管插入集气瓶中 导管末端应略低于集气瓶口,便于气体收集
4 点燃酒精灯,对试管底部均匀加热 加热时要慢慢升温,避免试管炸裂
5 观察是否有气泡产生,并开始收集氧气 气泡连续均匀冒出后开始收集
6 当集气瓶中充满氧气后,先移出导管,再熄灭酒精灯 防止水倒吸进入试管

三、实验现象

- 颜色变化:高锰酸钾由紫黑色逐渐变为深绿色(锰酸钾)和黑色(二氧化锰)。

- 气体产生:有无色气体(氧气)不断从导管中逸出。

- 燃烧测试:将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,证明气体为氧气。

四、注意事项

1. 加热温度控制:过高可能导致高锰酸钾剧烈分解,甚至爆炸。

2. 导管位置:导管应稍深入集气瓶底部,以保证气体充分排出。

3. 安全防护:实验过程中应佩戴护目镜,避免接触高锰酸钾粉末。

4. 废液处理:实验结束后,废液应按照实验室规定进行回收或处理。

五、实验结论

通过加热高锰酸钾可以成功制取氧气,此方法适用于实验室小规模制氧,具有操作简便、反应明显的特点。但需要注意实验安全与规范操作,以确保实验顺利进行并获得准确结果。

如需进一步了解其他制氧方法(如过氧化氢分解法、电解水法等),可继续提问。

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