反应的主要步骤如下:
1. 二氧化硫溶解于水形成亚硫酸:
SO₂ + H₂O → H₂SO₃
2. 高锰酸根离子氧化二氧化硫,同时自身被还原:
5SO₂ + 2MnO₄⁻ + 2H₂O → 5SO₄²⁻ + 2Mn²⁺ + 4H⁺
这个反应通常发生在酸性环境中,因此需要加入适量的稀硫酸来维持溶液的酸度。通过观察溶液颜色的变化(如从紫红色变为无色),可以判断反应是否完成。
需要注意的是,在实际操作过程中,应严格控制反应条件,包括温度、pH值以及各物质的浓度等参数,以确保实验的安全性和准确性。此外,由于涉及到强氧化剂高锰酸钾,操作时必须小心谨慎,避免溅出或吸入其粉末。
总之,二氧化硫与高锰酸钾在水中的反应不仅展示了两种化合物之间的相互作用,还体现了氧化还原反应的基本原理。对于研究环境污染治理、工业废水处理等领域具有重要意义。