【高锰酸钾制取氧气实验】在化学实验中，制取氧气是一个基础且重要的实验。其中，使用高锰酸钾（KMnO₄）作为反应物来制取氧气是一种常见方法。该实验不仅有助于理解气体的制备原理，还能帮助学生掌握实验操作的基本技能。
一、实验目的
1. 掌握高锰酸钾分解制取氧气的实验原理。
2. 学习实验装置的搭建与操作方法。
3. 观察反应现象，记录实验数据。
4. 理解气体收集的方法和注意事项。
二、实验原理
高锰酸钾在加热条件下会发生分解反应，生成二氧化锰、锰酸钾和氧气。其化学反应方程式如下：
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2↑
$$
此反应属于热分解反应，需要加热才能进行。
三、实验材料与仪器
| 名称 | 数量/规格 |
| 高锰酸钾 | 适量 |
| 酒精灯 | 1个 |
| 试管 | 1个 |
| 铁架台 | 1套 |
| 导管 | 1根 |
| 水槽 | 1个 |
| 集气瓶 | 1个 |
| 棉花 | 少量 |
| 玻璃片 | 1块 |
四、实验步骤
| 步骤 | 操作内容 |
| 1 | 在试管中加入少量高锰酸钾固体，并在管口塞入一小团棉花。 |
| 2 | 将试管固定在铁架台上，导管一端插入试管中，另一端通入水槽中的集气瓶中。 |
| 3 | 点燃酒精灯，对试管底部进行加热。 |
| 4 | 当导管中有连续气泡冒出时，开始收集氧气。 |
| 5 | 待集气瓶中充满气体后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。 |
| 6 | 将集气瓶盖上玻璃片，正放于桌面备用。 |
五、实验现象与结论
- 现象： 加热过程中，试管内产生大量气泡，气体无色无味；集气瓶中逐渐被气体充满。
- 结论： 高锰酸钾在加热条件下分解，生成氧气，证明该方法可以成功制取氧气。
六、注意事项
| 注意事项 | 说明 |
| 防止倒吸 | 实验结束时，应先移除导管再熄灭火焰，避免水倒流入试管。 |
| 安全操作 | 使用酒精灯时注意防火，避免烫伤。 |
| 检查装置气密性 | 实验前需检查装置是否漏气，确保气体能顺利收集。 |
| 试剂用量 | 高锰酸钾不宜过多，以免反应剧烈或产生危险。 |
七、实验拓展
本实验可进一步探究不同温度、催化剂对反应速率的影响，也可以比较其他制氧方法（如过氧化氢分解、电解水等）的优缺点，从而加深对气体制备原理的理解。
总结：
通过高锰酸钾制取氧气的实验，不仅验证了物质分解的化学反应过程，还让学生掌握了基本的实验操作技巧和安全意识。该实验是化学教学中不可或缺的一部分，具有较强的实践性和教育意义。
