【高锰酸钾如何制取氧气】在化学实验中,高锰酸钾(KMnO₄)是一种常用的氧化剂,同时也可用于实验室制取氧气。通过加热高锰酸钾,可以发生分解反应生成氧气,这是一种常见的实验方法。以下是对该过程的详细总结。
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)。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,且需要加热条件才能进行。
二、实验步骤
1. 准备仪器与药品:使用试管、铁架台、酒精灯、导管、集气瓶等设备,以及高锰酸钾固体。
2. 装入药品:将适量的高锰酸钾放入干燥的试管中。
3. 固定装置:将试管固定在铁架台上,导管一端插入试管,另一端通入集气瓶中。
4. 加热:用酒精灯对试管底部进行加热,观察气体生成情况。
5. 收集氧气:氧气可通过排水法或向上排空气法收集。
6. 结束实验:停止加热前先移开导管,防止水倒吸入试管。
三、注意事项
- 实验前需检查装置的气密性。
- 加热时应先预热再集中加热,避免试管破裂。
- 收集氧气时要确保导管口在集气瓶底部,以保证气体充分排出空气。
- 实验结束后,应先熄灭酒精灯,再移走导管。
四、实验数据总结表
步骤 | 操作内容 | 注意事项 |
1 | 准备仪器与药品 | 确保所有器材干净无损 |
2 | 装入高锰酸钾 | 用量适中,不可过多 |
3 | 固定装置 | 导管连接紧密,防止漏气 |
4 | 加热试管 | 均匀加热,避免局部过热 |
5 | 收集氧气 | 使用排水法或向上排空气法 |
6 | 结束实验 | 先移导管后熄灯,防止倒吸 |
五、结论
通过加热高锰酸钾,可以有效地制取氧气。该方法操作简单,适合在中学或大学基础化学实验中使用。实验过程中需要注意安全与操作规范,以确保实验顺利进行并获得准确结果。