【二氧化硫与高锰酸钾反应】二氧化硫(SO₂)是一种常见的还原性气体,而高锰酸钾(KMnO₄)是一种强氧化剂。在适当的条件下,两者会发生氧化还原反应,生成不同的产物,具体反应结果取决于溶液的酸碱条件。
在酸性环境中,高锰酸钾具有较强的氧化能力,能够将二氧化硫氧化为硫酸根离子(SO₄²⁻),而自身被还原为Mn²⁺。在中性或碱性环境中,高锰酸钾的氧化能力会有所减弱,反应产物也会有所不同。
以下是对二氧化硫与高锰酸钾反应的总结:
一、反应概述
| 反应条件 | 反应物 | 主要产物 | 反应类型 | 说明 |
| 酸性环境 | SO₂ + KMnO₄ | Mn²⁺, SO₄²⁻ | 氧化还原反应 | 高锰酸钾被还原为Mn²⁺,二氧化硫被氧化为硫酸根 |
| 中性/碱性环境 | SO₂ + KMnO₇ | MnO₂, SO₄²⁻ | 氧化还原反应 | 高锰酸钾被还原为MnO₂,二氧化硫被氧化为硫酸根 |
二、详细反应方程式
1. 酸性条件下:
$$
5SO_2 + 2KMnO_4 + 2H_2O \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4
$$
- 在酸性溶液中,KMnO₄被还原为Mn²⁺(以MnSO₄形式存在)。
- SO₂被氧化为SO₄²⁻(以K₂SO₄和H₂SO₄形式存在)。
2. 中性或碱性条件下:
$$
3SO_2 + 2KMnO_4 + 2H_2O \rightarrow K_2SO_4 + 2MnO_2↓ + 2H_2SO_4
$$
- 在中性或碱性条件下,KMnO₄被还原为MnO₂沉淀。
- SO₂同样被氧化为SO₄²⁻。
三、实验现象
- 在酸性条件下,溶液由紫色变为无色或浅粉色。
- 在中性或碱性条件下,溶液颜色变浅,并可能出现棕色沉淀(MnO₂)。
四、应用与意义
该反应常用于检测二氧化硫的存在,也可作为定量分析的方法之一。此外,在环境保护领域,了解这种反应有助于控制工业废气中的二氧化硫排放,减少对大气的污染。
通过上述内容可以看出,二氧化硫与高锰酸钾的反应是一个典型的氧化还原过程,其产物和反应条件密切相关。掌握这一反应的原理,对于化学学习和实际应用都有重要意义。


