【酸性高锰酸钾和二氧化硫】在化学实验中,酸性高锰酸钾(KMnO₄)与二氧化硫(SO₂)的反应是一个典型的氧化还原反应。该反应不仅具有重要的理论意义,也常用于气体的定性与定量分析。以下是对该反应的总结及关键信息的整理。
一、反应原理
酸性高锰酸钾是一种强氧化剂,在酸性条件下,其氧化能力更强。二氧化硫则是一种常见的还原性气体,能够被强氧化剂氧化。两者在酸性环境中发生如下反应:
化学方程式:
$$
5 \text{SO}_2 + 2 \text{KMnO}_4 + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 \text{MnSO}_4 + \text{K}_2\text{SO}_4 + 2 \text{H}_2\text{SO}_4
$$
在这个反应中,二氧化硫被氧化为硫酸根离子(SO₄²⁻),而高锰酸钾被还原为硫酸锰(MnSO₄)。反应过程中,溶液的颜色由紫色变为无色,这是判断反应是否发生的直观标志。
二、反应特点
| 特点 | 描述 |
| 反应类型 | 氧化还原反应 |
| 氧化剂 | 酸性高锰酸钾(KMnO₄) |
| 还原剂 | 二氧化硫(SO₂) |
| 反应条件 | 酸性环境(通常加入稀硫酸) |
| 现象 | 溶液由紫色逐渐褪色至无色 |
| 应用 | 用于检测或测定SO₂的含量 |
三、实验操作要点
1. 试剂准备:取一定量的酸性高锰酸钾溶液,加入少量稀硫酸以提供酸性环境。
2. 通入气体:将二氧化硫气体缓慢通入上述溶液中。
3. 观察现象:随着SO₂的通入,溶液颜色由深紫逐渐变浅,直至无色。
4. 终点判断:当溶液完全褪色时,说明反应完成。
四、注意事项
- 实验应在通风良好的环境下进行,避免吸入有毒气体。
- 高锰酸钾具有强腐蚀性,操作时需佩戴防护装备。
- SO₂有毒,实验后应妥善处理尾气。
五、应用价值
该反应广泛应用于工业废气监测、大气污染物分析等领域。通过控制反应条件,可对二氧化硫的浓度进行准确测定,具有较高的实用价值。
总结:
酸性高锰酸钾与二氧化硫的反应是一个典型的氧化还原反应,具有明显的颜色变化特征,可用于气体的定性与定量分析。掌握其反应原理和操作方法,有助于提高实验技能和科学素养。
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