【高锰酸钾制取氧气的方法步骤】在化学实验中,利用高锰酸钾(KMnO₄)加热分解是一种常见且简便的制取氧气的方法。该方法操作简单、原料易得,适用于初中或高中阶段的化学实验教学。以下是对该实验的详细步骤总结,并以表格形式进行清晰展示。
一、实验原理
高锰酸钾在加热条件下会发生分解反应,生成二氧化锰(MnO₂)、锰酸钾(K₂MnO₄)和氧气(O₂)。其化学反应方程式如下:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow
$$
通过控制反应条件,可以有效地收集产生的氧气。
二、实验器材与药品
名称 | 数量/规格 |
高锰酸钾 | 约5克 |
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 |
棉花 | 少许 |
火柴 | 若干 |
三、实验步骤
步骤 | 操作内容 |
1 | 检查装置气密性,确保连接紧密,防止气体泄漏。 |
2 | 在试管中加入适量高锰酸钾粉末,并在试管口放一小团棉花,防止粉末喷出。 |
3 | 将试管固定在铁架台上,使试管口略向下倾斜,避免冷凝水倒流。 |
4 | 用酒精灯加热试管底部,观察是否有气泡产生。 |
5 | 当导管口有连续均匀的气泡冒出时,开始收集氧气。 |
6 | 收集满后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸进入试管。 |
7 | 实验结束后,清理实验台,妥善处理废料。 |
四、注意事项
- 加热前必须检查装置的气密性。
- 试管口应略向下倾斜,防止冷凝水回流。
- 实验过程中要保持通风良好,避免吸入有害气体。
- 操作时注意安全,避免高温烫伤。
五、实验现象与结论
- 现象:加热后产生气泡,试管内固体颜色由紫黑色逐渐变浅。
- 结论:高锰酸钾受热分解生成氧气,实验成功。
通过以上步骤,学生可以在实验室中安全地完成高锰酸钾制取氧气的实验,掌握基本的化学实验技能,并加深对化学反应的理解。