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高锰酸钾制取氧气的化学方程式

2025-09-27 23:16:31 来源:网易 用户:舒坚天 

高锰酸钾制取氧气的化学方程式】在初中和高中化学学习中,高锰酸钾(KMnO₄)是一种常见的实验试剂,常用于实验室制取氧气。该反应是典型的分解反应,且属于固体加热制气体的实验类型。以下是关于“高锰酸钾制取氧气的化学方程式”的详细总结。

一、反应原理

高锰酸钾在受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)。这一反应是实验室制取氧气的一种常用方法,尤其适用于没有其他氧气来源时。

二、化学方程式

化学反应式如下:

$$

2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow

$$

- KMnO₄:高锰酸钾

- K₂MnO₄:锰酸钾

- MnO₂:二氧化锰

- O₂:氧气(气体)

三、反应条件与操作要点

项目 内容
反应类型 分解反应
反应条件 加热(通常用酒精灯或电炉)
实验装置 固体加热装置(如试管、铁架台等)
氧气收集方式 排水法或向上排空气法
注意事项 试管口需略向下倾斜,防止冷凝水回流;加热时要均匀,避免炸裂

四、实验现象

- 高锰酸钾由紫黑色固体逐渐变为灰绿色(锰酸钾)和黑色(二氧化锰)混合物;

- 有气泡产生,说明氧气被释放出来;

- 若用带火星的木条检验,木条会复燃,证明产生了氧气。

五、应用与意义

高锰酸钾制取氧气的实验不仅有助于理解分解反应的基本原理,还能够帮助学生掌握气体的制备与收集方法。同时,该实验也体现了化学反应中能量变化和物质转化的关系,是化学教学中的重要环节。

六、总结

通过高锰酸钾加热分解的方法,可以有效地制取氧气。其化学方程式为:

$$

2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow

$$

此反应具有操作简单、原料易得、产物明确等特点,是中学化学实验中的经典内容之一。

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