高锰酸钾制氧气的原理是加热高锰酸钾（KMnO₄）使其分解，生成锰酸钾（K₂MnO₄）、二氧化锰（MnO₂）和氧气（O₂），化学方程式为：2KMnO₄ →加热→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑。该反应属于分解反应，实验室常用此方法快速制取少量氧气。操作步骤包括：检查装置气密性、在试管口放一团棉花防止高锰酸钾粉末进入导管、用酒精灯加热试管底部、用排水法或向上排空气法收集氧气。实验结束后先撤导管再熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管。

【常见问题】

问题1：高锰酸钾制氧气时为什么要在试管口放棉花？

回答1：高锰酸钾制氧气过程中，高锰酸钾粉末会随气流进入导管，堵塞导管或污染收集的氧气，因此在试管口放一团棉花可以过滤掉粉末，确保氧气纯净和实验安全。

问题2：高锰酸钾制氧气的化学方程式是什么？

回答2：高锰酸钾制氧气的化学方程式为2KMnO₄ →加热→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑，其中高锰酸钾是紫黑色固体，加热后生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。

问题3：高锰酸钾制氧气实验中如何检查装置气密性？

回答3：检查装置气密性时，将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好，否则需调整接口或更换仪器。

问题4：高锰酸钾制氧气结束后为什么要先撤导管再熄灭酒精灯？

回答4：若先熄灭酒精灯，试管内温度降低，压强减小，水槽中的水会倒吸入试管，导致试管炸裂。先撤导管可维持内外压强平衡，避免水倒吸，保护实验装置。

问题5：高锰酸钾制氧气收集到的氧气如何检验纯度？

回答5：用排水法收集氧气时，待气泡连续均匀冒出后再收集，可确保氧气纯度。若用向上排空气法，可用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满。