【高锰酸钾制取氧气实验】在化学实验中，利用高锰酸钾（KMnO₄）加热分解制取氧气是一种经典的实验方法。该实验不仅能够帮助学生理解氧化还原反应的基本原理，还能掌握气体收集与操作的基本技能。以下是该实验的详细总结。
一、实验目的
1. 学习高锰酸钾受热分解的化学反应原理。
2. 掌握实验室制取氧气的方法和操作步骤。
3. 熟悉气体收集装置的使用及注意事项。
二、实验原理
高锰酸钾在加热条件下会发生分解反应，生成锰酸钾（K₂MnO₄）、二氧化锰（MnO₂）和氧气（O₂）。其化学反应方程式如下：
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2 \uparrow
$$
该反应属于分解反应，同时也是氧化还原反应，其中高锰酸钾中的锰元素被还原，氧元素被氧化。
三、实验器材与药品
| 名称 | 规格/数量 | 用途 |
| 高锰酸钾 | 固体，适量 | 反应物 |
| 试管 | 1支 | 盛装反应物 |
| 酒精灯 | 1个 | 加热源 |
| 铁架台 | 1套 | 固定装置 |
| 导管 | 1根 | 引导气体 |
| 集气瓶 | 1个 | 收集氧气 |
| 水槽 | 1个 | 水封装置 |
| 棉花 | 少量 | 防止粉末进入导管 |
四、实验步骤
1. 组装仪器：将试管固定在铁架台上，连接导管和集气瓶，并在水槽中注水。
2. 加入药品：在试管中加入少量高锰酸钾固体，并在试管口放一小团棉花。
3. 加热反应：用酒精灯对试管底部进行均匀加热，观察现象。
4. 收集气体：当导管开始有气泡冒出时，等待片刻后开始收集氧气。
5. 结束实验：停止加热后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸。
五、实验现象
- 高锰酸钾受热后逐渐变为深绿色（生成锰酸钾）。
- 试管内产生气泡，说明氧气正在生成。
- 集气瓶中逐渐充满气体，可观察到氧气的无色无味特性。
六、注意事项
| 注意事项 | 说明 |
| 试管口需塞棉花 | 防止高锰酸钾粉末随气体进入导管 |
| 加热要均匀 | 避免局部过热导致试管破裂 |
| 停止加热前先移导管 | 防止水倒吸入试管造成炸裂 |
| 实验后清理仪器 | 保持实验环境整洁，避免残留物质污染 |
七、实验结论
通过本实验可以得出以下结论：
- 高锰酸钾在加热条件下能分解生成氧气。
- 实验过程中需注意安全操作与正确顺序，确保实验顺利进行。
- 该方法是实验室制取氧气的一种常用手段，适用于教学和基础研究。
总结：高锰酸钾制取氧气实验是化学学习中一个重要的基础实验，通过此实验不仅可以加深对化学反应的理解，还能提高实验操作能力和科学思维能力。