【高锰酸钾制取氧气】在化学实验中,制取氧气的方法多种多样,其中使用高锰酸钾(KMnO₄)加热分解是一种常见且操作简便的方式。该方法适用于实验室环境,能够较为直观地观察到氧气的生成过程。以下是对“高锰酸钾制取氧气”这一实验的总结与分析。
一、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。其化学反应式如下:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2↑
$$
此反应属于热分解反应,需在一定温度下进行,通常需要使用酒精灯或电炉作为热源。
二、实验步骤
| 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 | 确保装置密封良好,防止气体泄漏 |
| 2 | 向试管中加入适量高锰酸钾固体 | 避免过量,以免反应剧烈 |
| 3 | 将试管固定在铁架台上,连接导管并通入水槽中的集气瓶 | 导管口应伸入集气瓶底部 |
| 4 | 点燃酒精灯,对试管进行加热 | 加热时要均匀,避免局部过热 |
| 5 | 观察气泡产生,待气泡连续均匀冒出后开始收集气体 | 初期气体可能含有空气,需排尽后再收集 |
| 6 | 实验结束后,先移去火焰,再将导管从水中取出 | 防止水倒流进入试管 |
三、实验现象与结论
- 现象:加热后,试管内有气体生成,通过导管进入集气瓶,集气瓶中逐渐充满气体。
- 结论:高锰酸钾在受热条件下可以分解生成氧气,可用于实验室制取氧气。
四、注意事项
1. 实验过程中要注意通风,避免吸入过多的氧气或其他气体。
2. 加热时要控制好温度,避免反应过于剧烈。
3. 实验结束后要规范处理废液,不可随意倾倒。
4. 若发现装置漏气,应及时检查并修复。
五、实验意义
该实验不仅有助于理解物质的热稳定性及分解反应的特性,还能帮助学生掌握气体收集的基本方法,是中学化学教学中重要的实验之一。
总结:高锰酸钾制取氧气是一个简单而有效的实验,通过合理的操作和细致的观察,可以成功获得氧气,并加深对化学反应的理解。


