【高锰酸钾制氧气化学式】在初中化学实验中,高锰酸钾(KMnO₄)是一种常见的用于制取氧气的试剂。该反应是典型的分解反应,常用于实验室中制备氧气。以下是关于“高锰酸钾制氧气化学式”的详细总结。
一、反应原理
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:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2 \uparrow
$$
从反应式可以看出,每2摩尔的高锰酸钾分解后,会生成1摩尔的锰酸钾、1摩尔的二氧化锰和1摩尔的氧气。
二、实验操作要点
1. 药品选择:使用纯净的高锰酸钾固体。
2. 仪器准备:需要试管、酒精灯、铁架台、导管、集气瓶等。
3. 操作步骤:
- 将少量高锰酸钾放入试管中。
- 固定试管并加热。
- 用排水法收集产生的氧气。
4. 注意事项:
- 试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流。
- 加热时要均匀,避免试管破裂。
- 收集氧气时,应等到气泡连续均匀冒出后再开始收集。
三、关键知识点总结
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) |
反应类型 | 分解反应 |
氧气检验方法 | 带火星的木条复燃 |
实验装置 | 固体加热型(试管+酒精灯) |
四、常见问题解答
Q1:为什么要在试管口放一团棉花?
A:为了防止高锰酸钾粉末随气体进入导管或集气瓶,影响实验效果。
Q2:如何判断氧气已收集满?
A:当集气瓶口有大量气泡冒出时,说明氧气已收集满。
Q3:该反应是否属于氧化还原反应?
A:是的,高锰酸钾中的锰元素由+7价变为+6价(在K₂MnO₄中)和+4价(在MnO₂中),发生了电子转移,属于氧化还原反应。
五、总结
高锰酸钾制氧气是中学化学中一个重要的实验,通过加热分解高锰酸钾可以得到氧气。掌握其化学方程式及实验操作要点,有助于理解化学反应的基本规律和实验设计思路。同时,了解反应的氧化还原性质,也有助于提升对化学反应本质的认识。