在化学实验中,高锰酸钾是一种常用的氧化剂,通过加热高锰酸钾可以分解出氧气。以下是制取氧气的具体步骤:
1. 准备实验器材
首先,准备好所需的实验器材和药品。需要的器材包括铁架台、试管、单孔橡皮塞、导气管、水槽、集气瓶以及酒精灯等。药品则是高锰酸钾(KMnO₄)。
2. 装填高锰酸钾
将适量的高锰酸钾粉末装入干燥的试管中,并用带导气管的单孔橡皮塞密封试管口。注意不要将高锰酸钾装得过满,一般占试管容积的约三分之一即可。
3. 固定装置
使用铁架台将试管固定好,使试管口略微向下倾斜,以防止冷凝水倒流导致试管炸裂。同时,确保导气管的一端插入水中,另一端连接到收集氧气的集气瓶上。
4. 加热反应
点燃酒精灯,对试管底部进行均匀加热。随着温度升高,高锰酸钾会分解产生氧气,同时释放出二氧化锰和锰酸钾作为副产物。
5. 收集氧气
当观察到导气管口有连续稳定的气泡冒出时,说明氧气已经生成并开始排出。此时可以用排水法或向上排空气法收集氧气至集气瓶内。
6. 停止加热与整理
实验结束后,先将导气管从水中取出,再熄灭酒精灯,避免因温差引起水倒吸进入热的试管中造成破裂。最后清理实验器材并妥善处理废弃物。
以上就是利用高锰酸钾制取氧气的基本步骤。此方法简单易行,在实验室中广泛应用于氧气的制备研究之中。需要注意的是,在整个操作过程中要严格遵守安全规范,佩戴防护眼镜及手套,确保实验环境通风良好。