【高锰酸钾怎么制取氧气】高锰酸钾(KMnO₄)是一种常见的强氧化剂,常用于实验室中制取氧气。其制取氧气的原理是通过加热分解高锰酸钾,释放出氧气。该方法操作简单、设备要求低,适合教学或基础实验使用。
一、实验原理
高锰酸钾在受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)。反应方程式如下:
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2 \uparrow
$$
该反应属于分解反应,且需要在加热条件下进行,因此需注意温度控制与气体收集方式。
二、实验步骤
1. 准备仪器:试管、铁架台、酒精灯、导管、集气瓶、水槽等。
2. 装入药品:将适量高锰酸钾粉末放入试管中。
3. 加热反应:用酒精灯对试管底部进行加热,使高锰酸钾分解。
4. 收集气体:将导管通入盛有水的集气瓶中,利用排水法收集产生的氧气。
5. 结束实验:停止加热后,先将导管从水中取出,再熄灭酒精灯,防止水倒吸。
三、注意事项
- 实验过程中要佩戴防护眼镜,避免高锰酸钾粉尘吸入或接触皮肤。
- 加热时应缓慢升温,防止试管破裂。
- 收集氧气时要注意气密性,确保气体不泄漏。
- 实验结束后,及时清理实验器材,避免残留物腐蚀设备。
四、总结与对比
| 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(约200℃以上) |
| 氧气收集方法 | 排水法 |
| 实验目的 | 制取氧气 |
| 安全提示 | 防止高温烫伤、防粉尘吸入、注意气密性 |
五、拓展思考
虽然高锰酸钾制氧法操作简便,但其产率较低,且反应过程中会生成大量固体残渣,不适合大规模生产。工业上常用其他方法如电解水或分离空气来制取氧气。但在教学实验中,高锰酸钾分解法仍然是一个直观、安全的演示手段。


