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高锰酸钾制取氧气的化学表达式怎么写

2026-01-06 22:09:01
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高锰酸钾制取氧气的化学表达式怎么写】在初中化学实验中,高锰酸钾(KMnO₄)是一种常见的用于制取氧气的试剂。通过加热高锰酸钾,可以产生氧气,这一过程是实验室制取氧气的一种常用方法。下面将对这一反应的化学表达式进行总结,并以表格形式清晰展示。

一、反应原理总结

高锰酸钾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)。该反应属于分解反应,是典型的固体受热分解生成气体的实验。

反应过程中,高锰酸钾的颜色由深紫色逐渐变为黑色或棕色,说明发生了明显的化学变化。

二、化学表达式

化学方程式:

$$

2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2 \uparrow

$$

说明:

- Δ 表示加热条件;

- O₂ ↑ 表示氧气为气态产物,向上逸出;

- 反应物为高锰酸钾,生成物包括锰酸钾、二氧化锰和氧气。

三、关键物质与反应条件

物质名称 化学式 状态 作用/性质
高锰酸钾 KMnO₄ 固体 反应物,紫黑色晶体
锰酸钾 K₂MnO₄ 固体 生成物,呈绿色
二氧化锰 MnO₂ 固体 生成物,黑色粉末
氧气 O₂ 气体 产物,无色无味
加热条件 Δ - 使反应发生

四、实验注意事项

1. 加热温度控制:需适当加热,避免剧烈反应或爆炸。

2. 装置密封性:收集氧气时需使用排水法或向上排空气法。

3. 催化剂影响:虽然本反应不依赖催化剂,但若加入少量二氧化锰可加快反应速度。

4. 安全操作:实验后应关闭热源,防止余热引发其他反应。

五、小结

高锰酸钾制取氧气是一个经典的化学实验,其化学表达式为:

$$

2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2 \uparrow

$$

通过了解反应原理、物质状态及反应条件,有助于更好地掌握该实验的操作要点和理论基础。

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