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问加热高锰酸钾制取氧气

2026-02-02 18:07:32

答

【加热高锰酸钾制取氧气】在实验室中,常用加热高锰酸钾的方法来制取氧气。这一方法属于固体加热分解反应,操作简单、原料易得,是初中化学实验中的重要部分。以下是对该实验的总结与分析。

一、实验原理

高锰酸钾(KMnO₄)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↑

$$

此反应属于分解反应,且为吸热反应,需持续加热以维持反应进行。

二、实验装置

实验需要使用以下仪器和药品:

名称 用途
铁架台 固定实验装置
试管 盛放高锰酸钾
酒精灯 提供热源
导管 引导气体
水槽 收集氧气
集气瓶 收集氧气
棉花 防止高锰酸钾粉末进入导管

三、实验步骤

1. 组装仪器:将试管固定在铁架台上,连接好导管和水槽。

2. 加入药品:向试管中加入适量高锰酸钾,并在试管口塞上棉花。

3. 加热反应:点燃酒精灯,对试管底部进行均匀加热。

4. 收集气体:待导管口有连续气泡冒出后,开始用排水法收集氧气。

5. 结束实验:停止加热前,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸入试管。

四、注意事项

- 试管口应略向下倾斜,防止冷凝水回流导致试管破裂。

- 加热时要先预热,再集中加热高锰酸钾部位。

- 实验结束后,必须先移开导管再熄灭火焰,避免水倒吸。

- 高锰酸钾具有强氧化性,操作时注意安全防护。

五、实验现象与结论

现象 说明
试管内固体颜色由紫黑色变为黑褐色 高锰酸钾分解为锰酸钾和二氧化锰
导管口有气泡产生 氧气被释放出来
集气瓶中气体使带火星木条复燃 证明生成的是氧气

通过本实验,可以直观地观察到氧气的制取过程,加深对化学反应的理解,同时掌握基本的实验操作技能。

总结:加热高锰酸钾制取氧气是一种经典的化学实验,不仅验证了物质的分解性质,也展示了实验设计与操作的重要性。通过规范的操作和细致的观察,能够有效提高实验成功率和学习效果。

 

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