【高锰酸钾制取氧气步骤】在化学实验中,使用高锰酸钾(KMnO₄)加热分解是一种常见的制取氧气的方法。该方法操作简单、设备要求不高,适合中学或基础实验室使用。以下是该实验的详细步骤总结。
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)。其化学反应方程式如下:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow
$$
二、实验步骤总结
步骤 | 操作内容 | 注意事项 |
1 | 准备仪器:试管、铁架台、酒精灯、导管、集气瓶、水槽等 | 确保所有仪器干净无破损 |
2 | 在试管中加入适量高锰酸钾粉末(约2~3克) | 避免过量,防止反应剧烈 |
3 | 将试管固定在铁架台上,试管口略向下倾斜 | 防止冷凝水倒流至试管底部 |
4 | 连接导管,将导管另一端伸入盛满水的集气瓶中 | 导管不能接触水面,避免水进入试管 |
5 | 点燃酒精灯,先预热试管,再集中加热高锰酸钾 | 加热要均匀,防止炸裂 |
6 | 观察导管口是否有气泡冒出,待气泡连续均匀后开始收集氧气 | 初期气体可能含有空气,应先排出 |
7 | 当集气瓶中充满氧气后,用玻璃片盖住瓶口,取出并正放 | 防止氧气逸散 |
8 | 实验结束后,先移走导管,再熄灭酒精灯 | 防止水倒吸进试管 |
三、实验注意事项
- 实验过程中要注意安全,避免高锰酸钾粉末吸入或接触皮肤。
- 加热时要控制温度,避免试管破裂。
- 收集氧气时,应使用排水法,因为氧气不易溶于水。
- 实验后要妥善处理废液和残渣,保持实验室整洁。
通过以上步骤,可以成功地从高锰酸钾中制取氧气。此实验不仅有助于理解化学反应的基本原理,还能培养学生的动手能力和实验操作技能。