【用高锰酸钾制取氧气】在化学实验中,利用高锰酸钾(KMnO₄)制取氧气是一种经典的实验方法。该实验不仅操作简单,而且能直观地观察到气体的生成过程,是初中和高中化学课程中的重要内容。
本实验主要通过加热高锰酸钾来分解出氧气。反应过程中,高锰酸钾在受热条件下发生分解,产生氧气、二氧化锰和锰酸钾。此反应属于分解反应,且需要一定的温度条件才能进行。
实验步骤总结:
1. 准备仪器与药品:包括试管、铁架台、酒精灯、导管、集气瓶、水槽等;药品为高锰酸钾固体。
2. 装入药品:将少量高锰酸钾放入干燥的试管中,并在试管口放一团棉花,防止粉末飞溅。
3. 固定装置:将试管固定在铁架台上,导管一端插入试管,另一端伸入水槽中的集气瓶。
4. 加热反应:点燃酒精灯,对试管底部进行均匀加热。
5. 收集气体:当导管有连续气泡冒出时,开始收集氧气。
6. 结束实验:停止加热后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸。
实验注意事项:
- 高锰酸钾具有强氧化性,应避免接触皮肤或吸入其粉尘。
- 试管口需放棉花,防止粉末进入导管。
- 加热时要均匀,避免局部过热导致试管破裂。
- 收集氧气时,应使用排水法,因为氧气不易溶于水。
反应方程式:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow
$$
实验数据记录表:
步骤 | 操作内容 | 注意事项 |
1 | 准备仪器与药品 | 确保所有设备干净、无破损 |
2 | 装入高锰酸钾 | 用量适中,避免过多 |
3 | 固定装置 | 导管不能插得太深,防止堵塞 |
4 | 加热试管 | 均匀加热,避免试管炸裂 |
5 | 收集氧气 | 观察气泡是否连续稳定 |
6 | 结束实验 | 先移导管,后熄灯 |
通过本次实验,可以深入理解化学反应的基本原理,同时掌握气体的制取与收集方法,提升动手能力和科学思维能力。