【高锰酸钾制取氧气的方法步骤是什么】在实验室中,高锰酸钾(KMnO₄)是一种常用的氧化剂,也常用于制取氧气。其反应原理简单、操作方便,是初中化学实验中的重要实验之一。以下是制取氧气的详细方法和步骤总结。
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)。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,且需注意防止气体逸散,确保实验安全。
二、实验器材与药品
名称 | 数量/规格 |
高锰酸钾 | 适量(约2g) |
试管 | 1个 |
酒精灯 | 1个 |
铁架台 | 1套 |
导管 | 1根 |
水槽 | 1个 |
集气瓶 | 1个 |
毛玻璃片 | 1块 |
三、实验步骤
步骤 | 操作说明 |
1 | 将高锰酸钾放入干燥的试管中。 |
2 | 在试管口塞上一团棉花,防止粉末飞溅。 |
3 | 将试管固定在铁架台上,并倾斜约45度。 |
4 | 点燃酒精灯,对试管底部进行均匀加热。 |
5 | 当导管口有气泡连续、均匀冒出时,开始收集氧气。 |
6 | 使用排水法收集氧气,待集气瓶充满后,用毛玻璃片盖住瓶口。 |
7 | 实验结束后,先移开导管,再熄灭酒精灯,防止水倒吸。 |
四、注意事项
- 加热前要检查装置的气密性。
- 试管口应略向下倾斜,防止冷凝水回流导致试管破裂。
- 收集氧气时,应使用排水法,避免氧气逸散。
- 实验结束后,要先撤导管,再熄灭酒精灯,确保安全。
五、实验现象
- 高锰酸钾受热后逐渐由紫黑色变为黑褐色。
- 试管内产生大量气泡,导管口有氧气放出。
- 集气瓶中充满无色气体,即为氧气。
通过以上步骤,可以成功利用高锰酸钾制取氧气。该实验不仅有助于理解化学反应的基本原理,还能锻炼学生的实验操作能力和观察能力。