【高锰酸钾制氧气的方法】在化学实验中,利用高锰酸钾(KMnO₄)加热分解制取氧气是一种经典的实验方法。该反应不仅操作简单,而且能直观地观察到气体的生成过程,是中学和大学基础化学课程中的重要内容。
本篇文章将对高锰酸钾制氧气的方法进行总结,并以表格形式展示关键信息,帮助读者更好地理解和掌握该实验的操作步骤与注意事项。
一、实验原理
高锰酸钾在受热条件下会发生分解反应,产生氧气、二氧化锰和锰酸钾。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,且需要在加热条件下进行。氧气为无色无味气体,可通过排水法或向上排空气法收集。
二、实验器材与药品
| 名称 | 用途说明 |
| 高锰酸钾 | 反应物,提供氧气来源 |
| 酒精灯 | 提供加热所需的热源 |
| 试管 | 盛装反应物,进行加热分解 |
| 铁架台 | 固定试管,便于加热 |
| 导管 | 引导生成的氧气进入集气瓶 |
| 集气瓶 | 收集生成的氧气 |
| 水槽 | 用于排水法收集氧气 |
| 玻璃片 | 用于覆盖集气瓶,防止气体逸散 |
三、实验步骤
| 步骤 | 操作内容 |
| 1 | 将少量高锰酸钾放入干燥的试管中,注意不要过多,以免堵塞导管。 |
| 2 | 将试管固定在铁架台上,用酒精灯加热试管底部。 |
| 3 | 当有气泡冒出时,说明氧气开始生成,此时可将导管伸入水槽中的集气瓶内。 |
| 4 | 待集气瓶中充满气体后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸。 |
| 5 | 观察并记录生成的气体性质,如颜色、气味等。 |
四、注意事项
| 事项 | 说明 |
| 试管口略向下倾斜 | 防止冷凝水回流至试管底部,造成破裂 |
| 加热前检查装置气密性 | 确保各连接处密封良好,避免气体泄漏 |
| 不要用手直接接触高锰酸钾 | 高锰酸钾具有强氧化性,可能腐蚀皮肤或衣物 |
| 实验结束后先移导管再熄灯 | 防止水倒吸进入试管,造成试管破裂 |
五、实验现象与结论
- 现象:加热过程中,试管内固体颜色由紫黑色逐渐变浅,同时有气泡产生。
- 结论:高锰酸钾在加热条件下分解生成氧气,证明其可用于实验室制取氧气。
通过以上内容的整理,可以清晰了解高锰酸钾制氧气的基本原理、操作流程及注意事项。该实验不仅有助于理解化学反应的基本规律,还能培养学生的动手能力和科学思维。


