【加热高锰酸钾制氧气】在化学实验中,利用高锰酸钾(KMnO₄)加热分解来制取氧气是一种常见且经典的实验方法。该实验不仅操作简单,而且能直观地展示气体的生成过程,是中学化学教学中的重要内容之一。
实验原理
高锰酸钾在受热条件下会发生分解反应,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。其化学反应方程式如下:
$$ 2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow $$
在这个反应中,氧气是唯一的气体产物,因此可以通过排水法或向上排空气法进行收集。
实验步骤简要总结
步骤 | 操作内容 | 注意事项 |
1 | 准备仪器:铁架台、试管、酒精灯、导管、集气瓶、水槽等 | 确保装置密封性良好 |
2 | 在试管中加入适量高锰酸钾固体 | 避免过量,防止剧烈反应 |
3 | 将试管固定在铁架台上,导管通入水槽中的集气瓶 | 导管末端应伸入集气瓶底部 |
4 | 点燃酒精灯,对试管均匀加热 | 加热时先预热,再集中加热 |
5 | 观察导管口是否有气泡产生,待气泡连续并均匀时开始收集氧气 | 初期气泡为空气,不宜立即收集 |
6 | 收集满后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯 | 防止水倒吸入试管导致炸裂 |
实验现象与结论
- 现象:加热过程中,试管内有气泡产生,颜色由紫黑色逐渐变浅。
- 结论:高锰酸钾受热分解可生成氧气,适用于实验室制取氧气。
安全提示
- 高锰酸钾具有强氧化性,操作时应佩戴护目镜和手套。
- 实验结束后,不要直接用手触碰加热后的试管,避免烫伤。
- 废液应按化学废弃物处理要求妥善处置。
通过本实验,学生可以深入理解化学反应的基本原理,并掌握气体的制取与收集方法,为后续学习其他气体的制备打下基础。