【加热高锰酸钾制取氧气】在化学实验中,加热高锰酸钾(KMnO₄)是一种常见的制取氧气的方法。该反应属于分解反应,适用于实验室中少量氧气的制备。通过合理的操作步骤和装置选择,可以高效、安全地完成该实验。
一、实验原理
高锰酸钾在加热条件下会发生分解,生成锰酸钾(K₂MnO₄)、二氧化锰(MnO₂)和氧气(O₂)。其化学反应方程式如下:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow
$$
该反应需要在加热条件下进行,且需注意反应条件和气体收集方法。
二、实验器材与药品
名称 | 用途说明 |
高锰酸钾 | 反应物,提供氧气 |
酒精灯 | 提供加热热源 |
试管 | 盛放高锰酸钾,进行反应 |
铁架台 | 固定试管 |
导管 | 连接反应装置与集气瓶 |
集气瓶 | 收集产生的氧气 |
水槽 | 用于排水法收集气体 |
棉花 | 防止粉末状高锰酸钾进入导管 |
三、实验步骤
1. 组装装置:将试管固定在铁架台上,加入适量高锰酸钾,并在试管口塞上棉花。
2. 加热:用酒精灯对试管底部进行均匀加热。
3. 收集气体:当导管口有连续气泡冒出时,开始用排水法收集氧气。
4. 结束实验:停止加热前,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸入试管。
四、注意事项
- 实验过程中要保持通风良好,避免吸入有害气体。
- 加热时应缓慢升温,防止剧烈反应。
- 收集氧气时,要确保导管不漏气,以免影响实验效果。
- 实验结束后,及时清理实验器材,避免残留物污染。
五、实验现象与结论
现象描述 | 解释说明 |
固体颜色变化 | 高锰酸钾由紫黑色变为黑褐色(生成MnO₂) |
产生气泡 | 反应释放出氧气 |
集气瓶中水位下降 | 氧气进入集气瓶,水被排出 |
结论:通过加热高锰酸钾可以成功制取氧气,该方法简单、可靠,是实验室常用的氧气制备方式之一。
如需进一步了解其他氧气制备方法或相关化学反应,可继续查阅相关资料。