【二氧化硫与高锰酸钾反应现象】二氧化硫(SO₂)是一种常见的还原性气体,在化学实验中常与其他强氧化剂发生反应。其中,高锰酸钾(KMnO₄)是一种典型的强氧化剂,在酸性条件下具有较强的氧化能力。当二氧化硫与高锰酸钾溶液反应时,会发生明显的颜色变化和物质转化,是中学化学中的典型实验之一。
该反应不仅有助于理解氧化还原反应的原理,还能帮助学生掌握如何通过实验现象判断反应的发生及反应类型。以下是对该反应现象的总结与分析。
一、反应原理简述
在酸性条件下,高锰酸钾(KMnO₄)被还原为Mn²⁺,而二氧化硫(SO₂)被氧化为硫酸根离子(SO₄²⁻)。反应过程中,紫色的高锰酸钾溶液逐渐褪色,最终变为无色或浅粉色,说明氧化还原反应正在进行。
反应方程式如下:
$$
5SO_2 + 2KMnO_4 + 2H_2O \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4
$$
二、实验现象总结
实验步骤 | 现象描述 | 反应解释 |
将二氧化硫气体通入酸性高锰酸钾溶液中 | 溶液由紫色逐渐变为无色或浅粉色 | 高锰酸钾被还原为Mn²⁺,颜色消失 |
持续通入二氧化硫气体 | 溶液颜色进一步变浅,直至完全褪色 | 二氧化硫作为还原剂,持续将高锰酸钾还原 |
停止通气后观察 | 溶液保持无色,无明显沉淀 | 反应完成,生成物稳定存在 |
加入过量的二氧化硫 | 溶液可能再次出现轻微颜色变化(如微弱粉色) | 过量SO₂可能与生成的Mn²⁺发生副反应 |
三、注意事项
1. 实验应在通风良好的环境中进行,因二氧化硫具有刺激性气味。
2. 酸性条件对反应速率有显著影响,通常使用稀硫酸作为酸源。
3. 实验结束后,应妥善处理废液,避免污染环境。
四、结论
二氧化硫与高锰酸钾的反应是一个典型的氧化还原反应。通过观察溶液的颜色变化,可以直观地判断反应的进行情况。此实验不仅有助于加深对氧化还原反应的理解,也培养了学生的实验观察能力和分析能力。
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