【高锰酸钾如何制取氧气】高锰酸钾(KMnO₄)是一种常见的强氧化剂,常用于实验室中制取氧气。其反应原理是通过加热分解高锰酸钾,产生氧气、二氧化锰和锰酸钾。该方法操作简单,适合教学演示或基础实验。
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一、实验原理
高锰酸钾在受热条件下会发生分解反应,生成氧气、二氧化锰和锰酸钾。化学反应方程式如下:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow
$$
从反应式可以看出,每2摩尔的高锰酸钾分解后,会生成1摩尔的氧气。
二、实验步骤
1. 准备仪器:铁架台、试管、酒精灯、导管、集气瓶、水槽等。
2. 装入药品:将适量高锰酸钾粉末放入干燥的试管中。
3. 固定装置:将试管固定在铁架台上,并用导管连接到集气瓶。
4. 加热反应:用酒精灯对试管底部进行均匀加热。
5. 收集气体:当导管中有气泡连续冒出时,开始收集氧气。
6. 结束实验:停止加热后,先移开导管,再熄灭酒精灯,防止水倒吸入试管。
三、注意事项
- 实验前要检查装置的气密性,确保不漏气。
- 加热时应先预热试管,再集中加热高锰酸钾部分。
- 收集氧气时,应使用排水法,避免氧气逸散。
- 实验结束后,应先移除导管,再熄灭火焰,防止水倒吸。
四、实验数据总结表
| 项目 | 内容 |
| 反应物 | 高锰酸钾(KMnO₄) |
| 生成物 | 锰酸钾(K₂MnO₄)、二氧化锰(MnO₂)、氧气(O₂) |
| 反应条件 | 加热(Δ) |
| 化学方程式 | $2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow$ |
| 氧气收集方法 | 排水法 |
| 实验现象 | 有气泡产生,试管内颜色由紫黑色逐渐变浅 |
| 安全提示 | 避免直接接触高锰酸钾,防止灼伤 |
五、结论
高锰酸钾制取氧气是一种经典的化学实验,不仅能够帮助学生理解分解反应的原理,还能锻炼实验操作能力。掌握正确的实验步骤和注意事项,是安全、高效完成该实验的关键。


