二氧化硫(SO2)与高锰酸钾(KMnO4)可以在不同的pH值条件下发生化学反应,生成不同的产物。以下是反应的化学方程式和反应现象:
酸性介质
\[
2KMnO_4 + 5SO_2 + 2H_2O = 2KHSO_4 + 2MnSO_4 + H_2SO_4
\]
反应现象:高锰酸钾溶液褪色,无沉淀生成。
中性介质
\[
2KMnO_4 + 3SO_2 + 2H_2O = K_2SO_4 + 2MnO_2 + 2H_2SO_4
\]
反应现象:高锰酸钾溶液褪色,生成黑色沉淀MnO2。
碱性介质
\[
2KMnO_4 + SO_2 + 4KOH = K_2SO_4 + 2K_2MnO_4 + 2H_2O
\]
反应现象:高锰酸钾溶液褪色,无沉淀生成。
离子方程式
\[
5SO_2 + 2MnO_4^- + 2H_2O = 2Mn^{2+} + 4H^+ + 5SO_4^{2-}
\]
反应现象总结
酸性介质:高锰酸钾溶液褪色,无沉淀生成。
中性介质:高锰酸钾溶液褪色,生成黑色沉淀MnO2。
碱性介质:高锰酸钾溶液褪色,无沉淀生成。
这些反应现象和方程式表明,二氧化硫与高锰酸钾的反应高度依赖于溶液的pH值,并且在不同介质中表现出不同的化学性质。