1. 在稀硫酸中(作为酸性介质,无还原剂存在)

主要反应: 高锰酸钾溶解于稀硫酸中,不发生显著的氧化还原反应。它主要进行离子交换,形成硫酸钾(K₂SO₄)和高锰酸(HMnO₄),但高锰酸在酸性水溶液中不稳定,会缓慢分解(速度比在碱性或中性条件下快得多)。

化学方程式:

`2KMnO₄ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2HMnO₄`

实际现象: 得到紫红色的酸性高锰酸钾溶液。这种溶液是强氧化剂,但需要体系中存在还原性物质才能发生显著的氧化还原反应。单独的高锰酸钾和稀硫酸混合液本身是相对稳定的(尽管会缓慢分解)。

2. 在浓硫酸中(无还原剂存在)

主要反应: 高锰酸钾固体与浓硫酸反应非常危险!它们会发生剧烈的氧化还原反应(本质上是高锰酸根在强酸条件下的歧化反应),生成不稳定的七氧化二锰(Mn₂O₇)。

化学方程式:

`4KMnO₄ + 2H₂SO₄ (浓) → 2K₂SO₄ + 2Mn₂O₇ + 2H₂O`

实际现象:

产生一种深绿色、油状、易爆的液体——七氧化二锰(Mn₂O₇)。

该反应会剧烈放热

七氧化二锰极不稳定,在室温下会缓慢分解,分解产物包括二氧化锰(MnO₂)、氧气(O₂),有时甚至会产生臭氧(O₃)。分解方程式通常表示为:

`2Mn₂O₇ → 4MnO₂ + 3O₂`

最危险的是,七氧化二锰在受热、摩擦、震动或接触有机物(如纸屑、纤维、灰尘)时,极易发生剧烈爆炸!

绝对不能将高锰酸钾固体与浓硫酸混合! 这是一个非常危险的实验操作。

总结与关键点

1. 稀硫酸 + KMnO₄: 形成酸性的高锰酸钾溶液(紫红色),是强氧化剂,但本身相对稳定(会缓慢分解),需要还原剂才能反应。

2. 浓硫酸 + KMnO₄固体: 极其危险! 生成易爆的七氧化二锰(深绿色油状物),严禁进行此操作!

3. 重要提示: 在分析化学中,常用稀硫酸来酸化高锰酸钾溶液(如高锰酸钾滴定法),这时它的作用是为氧化还原反应提供酸性环境(H⁺离子),反应本身需要还原剂(如Fe²⁺、草酸、SO₂等)存在。在这种有还原剂参与的酸性环境下,高锰酸钾被还原为无色的Mn²⁺离子:

`MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O`

当人们问“高锰酸钾与硫酸反应生成什么”时,最需要注意和强调的是:

如果用的是稀硫酸且没有还原剂,主要产物是酸性的高锰酸钾溶液(K⁺, MnO₄⁻, H⁺, SO₄²⁻)。

如果用的是浓硫酸,产物是极其危险、易爆的七氧化二锰(Mn₂O₇),严禁尝试!安全第一!

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