【二氧化硫与高锰酸钾反应】二氧化硫(SO₂)是一种常见的还原性气体,而高锰酸钾(KMnO₄)是一种强氧化剂。在适当的条件下,两者会发生氧化还原反应,表现出明显的化学变化。该反应常用于实验室中检测二氧化硫的存在或作为定量分析的手段。
一、反应概述
二氧化硫在酸性条件下与高锰酸钾发生反应,将高锰酸钾还原为Mn²⁺,同时自身被氧化为硫酸根离子(SO₄²⁻)。此反应具有明显的颜色变化,高锰酸钾溶液由紫色变为无色,是判断反应进行的重要依据。
二、反应条件与现象
- 反应条件:通常在酸性环境中进行(如加入稀硫酸),以增强高锰酸钾的氧化能力。
- 反应现象:
- 溶液由紫色逐渐褪色至无色;
- 可能产生少量气泡(取决于反应剧烈程度);
- 若反应完全,溶液呈淡黄色或无色。
三、反应方程式
在酸性条件下,反应的化学方程式如下:
$$
5\text{SO}_2 + 2\text{KMnO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{MnSO}_4 + 2\text{H}_2\text{SO}_4
$$
四、反应原理简述
- 高锰酸钾(KMnO₄):作为强氧化剂,在酸性条件下被还原为Mn²⁺。
- 二氧化硫(SO₂):作为还原剂,被氧化为硫酸根(SO₄²⁻)。
反应过程中,电子转移的总数为10个(每个SO₂失去2个电子,共5个SO₂失去10个电子;每个KMnO₄获得5个电子,共2个KMnO₄获得10个电子)。
五、反应特点总结表
| 项目 | 内容 |
| 反应名称 | 二氧化硫与高锰酸钾反应 |
| 反应类型 | 氧化还原反应 |
| 反应物 | 二氧化硫(SO₂)、高锰酸钾(KMnO₄) |
| 生成物 | 硫酸钾(K₂SO₄)、硫酸锰(MnSO₄)、硫酸(H₂SO₄) |
| 反应条件 | 酸性环境(如H₂SO₄) |
| 反应现象 | 溶液由紫色变为无色,可能有气泡产生 |
| 氧化剂 | 高锰酸钾(KMnO₄) |
| 还原剂 | 二氧化硫(SO₂) |
| 电子转移 | 每个SO₂失去2个电子,每个KMnO₄获得5个电子 |
| 应用 | 检测SO₂含量、定量分析 |
六、注意事项
- 实验应在通风良好处进行,避免吸入二氧化硫气体。
- 反应后的废液需妥善处理,防止污染环境。
- 反应速率受温度和浓度影响较大,实验时可适当调整条件。
通过以上内容可以看出,二氧化硫与高锰酸钾的反应是一个典型的氧化还原反应,具有明确的化学变化和应用价值。了解其反应机制和条件,有助于进一步掌握相关化学知识并应用于实际实验中。


