【高锰酸钾制取氧气的步骤是什么】在化学实验中,高锰酸钾(KMnO₄)是一种常见的强氧化剂,常用于实验室制取氧气。其反应原理是通过加热分解高锰酸钾,生成氧气、二氧化锰和锰酸钾。该实验操作简单,但需要注意安全事项和实验步骤的规范性。
以下是高锰酸钾制取氧气的详细步骤总结:
一、实验目的
1. 学习高锰酸钾受热分解的化学反应原理。
2. 掌握气体收集的基本方法。
3. 熟悉实验仪器的使用与操作流程。
二、实验原理
高锰酸钾在加热条件下会发生分解反应,生成氧气、二氧化锰和锰酸钾,反应式如下:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2↑
$$
三、实验器材与药品
名称 | 用途说明 |
高锰酸钾 | 反应物 |
酒精灯 | 提供加热源 |
试管 | 盛放反应物 |
铁架台 | 固定试管 |
导管 | 引导气体至集气瓶 |
集气瓶 | 收集氧气 |
水槽 | 水封装置 |
毛玻璃片 | 盖住集气瓶 |
四、实验步骤
步骤 | 操作内容 | 注意事项 |
1 | 在试管中加入适量高锰酸钾粉末 | 药品用量不宜过多,防止剧烈反应 |
2 | 将试管固定在铁架台上,用酒精灯加热 | 加热时应先预热再集中加热 |
3 | 将导管插入集气瓶中,开始收集氧气 | 导管口应伸入集气瓶底部,便于排水法收集 |
4 | 当集气瓶中充满气体后,将导管移出水面 | 防止水倒吸进入试管 |
5 | 用毛玻璃片盖住集气瓶,完成实验 | 氧气收集完毕,关闭火焰 |
五、实验现象
- 高锰酸钾受热后逐渐变为黑色固体(二氧化锰);
- 有气泡产生,并能闻到淡淡的刺激性气味;
- 集气瓶中逐渐充满无色气体(氧气)。
六、实验注意事项
1. 实验前检查装置气密性,确保不漏气。
2. 加热时要均匀,避免试管炸裂。
3. 氧气收集完毕后,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯。
4. 实验结束后,妥善处理废料,避免污染环境。
七、实验结论
通过加热高锰酸钾可以成功制取氧气,该实验不仅验证了物质的分解反应,还掌握了气体的收集方法,是初中化学实验中的重要内容之一。
高锰酸钾制取氧气的步骤是什么,通过以上详细的步骤和注意事项,可以顺利完成实验并获得纯净的氧气。