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二氧化硫与高锰酸钾加水反应

2025-12-31 19:52:07
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二氧化硫与高锰酸钾加水反应】二氧化硫(SO₂)是一种常见的无机化合物,具有还原性。而高锰酸钾(KMnO₄)是一种强氧化剂,在不同酸碱条件下表现出不同的氧化能力。当二氧化硫与高锰酸钾在水中发生反应时,会发生明显的氧化还原反应,导致溶液颜色变化,并生成多种产物。

该反应的实质是二氧化硫作为还原剂,将高锰酸钾中的锰从+7价还原为较低价态,同时自身被氧化为硫酸盐或其他产物。反应的进行程度和产物种类取决于溶液的酸碱环境。

以下是对“二氧化硫与高锰酸钾加水反应”的总结分析:

反应原理总结

项目 内容
反应类型 氧化还原反应
氧化剂 高锰酸钾(KMnO₄)
还原剂 二氧化硫(SO₂)
反应条件 水溶液中,通常在酸性或中性环境中进行
主要产物 硫酸根离子(SO₄²⁻)、Mn²⁺ 或 MnO₂(视条件而定)
溶液颜色变化 高锰酸钾溶液由紫色变为无色或浅粉色

反应过程说明

在酸性条件下,高锰酸钾与二氧化硫的反应较为剧烈,其反应式如下:

$$

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

$$

在这个过程中,二氧化硫被氧化为硫酸(H₂SO₄),而高锰酸钾被还原为硫酸锰(MnSO₄)。溶液的颜色由紫红色逐渐变浅,直至无色,表明反应完成。

在中性或弱碱性条件下,反应可能生成二氧化锰(MnO₂),此时反应式为:

$$

3\text{SO}_2 + 2\text{KMnO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{MnO}_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{SO}_3

$$

此条件下,二氧化硫部分被氧化为亚硫酸(H₂SO₃),而高锰酸钾则被还原为二氧化锰。

实验现象与应用

- 实验现象:溶液颜色变化明显,是判断反应是否发生的直观依据。

- 应用价值:该反应常用于检测二氧化硫的存在,也可用于测定溶液中二氧化硫的含量。

- 注意事项:实验应在通风良好的环境中进行,避免吸入有毒气体。

通过上述分析可以看出,二氧化硫与高锰酸钾在水中发生的反应是一个典型的氧化还原过程,具有重要的实验意义和实际应用价值。

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