二氧化硫(SO₂)与高锰酸钾(KMnO₄)的反应是一个典型的氧化还原反应。在酸性条件下,二氧化硫作为还原剂,高锰酸钾作为氧化剂,两者发生反应生成硫酸钾(K₂SO₄)、硫酸锰(MnSO₄)和硫酸(H₂SO₄)。
反应条件
酸性介质:在酸性条件下,高锰酸钾的氧化能力最强,反应方程式为:
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5SO_2 + 2KMnO_4 + 2H_2O \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4
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中性介质:在中性条件下,高锰酸钾的还原产物为二氧化锰(MnO₂)沉淀,反应方程式为:
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2KMnO_4 + 3SO_2 + 2H_2O \rightarrow K_2SO_4 + 2MnO_2 + 2H_2SO_4
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碱性介质:在碱性条件下,高锰酸钾的还原产物为锰酸钾(K₂MnO₄),反应方程式为:
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KMnO_4 + SO_2 + 4KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2K_2MnO_4 + 2H_2O
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反应现象
酸性介质:高锰酸钾溶液由紫色变为深绿色,无沉淀生成。
中性介质:高锰酸钾溶液褪色,生成MnO₂沉淀。
碱性介质:高锰酸钾溶液褪色,生成K₂MnO₄,无沉淀生成。
结论
二氧化硫与高锰酸钾的反应在不同pH值下的产物和现象有所不同。在酸性条件下,主要生成硫酸钾、硫酸锰和硫酸,高锰酸钾溶液颜色由紫色变为深绿色。在中性条件下,生成二氧化锰沉淀,高锰酸钾溶液褪色。在碱性条件下,生成锰酸钾,高锰酸钾溶液同样褪色。这个反应在化学实验和工业应用中都有重要意义,常用于二氧化硫的检测和去除。