【二氧化硫与高锰酸钾反应方程式】二氧化硫(SO₂)是一种常见的还原性气体,在酸性条件下可以与高锰酸钾(KMnO₄)发生氧化还原反应。该反应常用于实验中验证SO₂的还原性,同时也能观察到溶液颜色的变化,是中学化学中的重点内容之一。
在酸性环境中,高锰酸钾作为强氧化剂,会将二氧化硫氧化为硫酸根离子(SO₄²⁻),而自身被还原为Mn²⁺。反应过程中,溶液由紫色变为无色,这是判断反应是否发生的明显标志。
反应原理总结:
- 反应类型:氧化还原反应
- 反应物:SO₂、KMnO₄、H₂SO₄(提供酸性环境)
- 产物:Mn²⁺、SO₄²⁻、H₂O
- 反应条件:酸性环境(如稀硫酸)
- 现象:溶液由紫红色逐渐变为无色
反应方程式:
在酸性条件下,二氧化硫与高锰酸钾的反应方程式如下:
$$
5SO_2 + 2KMnO_4 + 2H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2O + 5SO_4^{2-}
$$
简化后可写为:
$$
5SO_2 + 2MnO_4^- + 6H^+ \rightarrow 2Mn^{2+} + 5SO_4^{2-} + 3H_2O
$$
反应关键点说明:
项目 | 内容 |
氧化剂 | 高锰酸钾(KMnO₄) |
还原剂 | 二氧化硫(SO₂) |
氧化产物 | 硫酸根离子(SO₄²⁻) |
还原产物 | 锰离子(Mn²⁺) |
酸性条件 | 稀硫酸(H₂SO₄) |
颜色变化 | 紫红色 → 无色 |
应用 | 鉴定SO₂的还原性,测定SO₂含量 |
实验注意事项:
1. 实验应在通风良好的环境中进行,避免吸入有害气体。
2. 反应需在酸性条件下进行,否则反应不完全或无法发生。
3. 使用高锰酸钾时要小心,因其具有强氧化性,可能对皮肤和衣物造成腐蚀。
4. 实验结束后,应妥善处理废液,避免污染环境。
通过以上分析可以看出,二氧化硫与高锰酸钾的反应是一个典型的氧化还原反应,不仅有助于理解化学反应的基本原理,也具有实际应用价值。掌握该反应的方程式及其特点,对于化学学习和实验操作都非常重要。