一、氧气的实验室制法

实验室制取氧气，一般用加热氯酸钾（KClO3）或高锰酸钾（KMnO4）的方法。用氯酸钾制取氧气时，通常要加入少量的二氧化锰（MnO2）。这是什么原因呢？让我们通过下面三个实验来求得答案。

［实验 4—8］照图 4—10 分别做加热氯酸钾、二氧化锰和氯酸钾跟二氧化锰的混合物的实验。观察现象并做记录。

·给氯酸钾加热， 产生氧气（能、不能），反应速率（快、慢）。

·给二氧化锰加热 产生氧气（能、不能）。

·给氯酸钾跟二氧化锰的混合物加热， 产生氧气（能、不能）， 反应速率 （快、慢）。

从上面的实验可以看到，给氯酸钾用较长时间加热到较高的温度，有氧气放出；给二氧化锰加热，并没有氧气放出；而氯酸钾跟二氧化锰的混合物， 不需要加热到高温就很快有氧气放出。这几个实验说明，受热不放出氧气的二氧化锰，却有使氯酸钾在较低温度下迅速放出氧气的作用。人们还通过实验证明。二氧化锰在这个反应里并没有消耗，反应前加入多少，反应后仍有多少，并且化学性质没有改变，这种在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质，叫做催化剂（或触媒）。催化剂在反应里所起的作用叫做催化作用。二氧化锰在氯酸钾分解反应中是催化剂，只起催化作用，是反应条件，并不是反应物或生成物，所以在文字表达式中，把它写在箭头符号的上方。

催化剂和催化作用对于人类生活、社会生产都很重要。例如人体中有许多叫做酶的物质，它们就是人体内部进行的各种化学反应的催化剂。没有它们，人体就无法维持正常的生命活动。在许多化学工业里，如生产硫酸、硝酸、合成氨等都需要使用催化剂来加快化学反应速率，以提高单位时间的产量。

用氯酸钾加热制取氧气的化学反应可以表示如下：

［实验 4—9］按图 4—11 做加热氯酸钾制取和收集氧气的实验。

操作步骤：

1. 检查装置的气密性。

2. 将氯酸钾和二氧化锰按 3∶1 的质量比混匀后放入试管，按图 4—11

   装好装置。

3. 将集气瓶盛满水，倒扣在水槽中。

4. 预热试管后，加热试管有药品的部位。

5. 待气泡连续冒出后，将导管伸进集气瓶，用排水法收集氧气。待瓶口有气泡逸出时撤出导管，在水下给集气瓶盖上玻璃片，从水槽取出集气瓶。然后换上直角导管，用向上排空气法收集一瓶氧气（可用带火星的木条在集气瓶口试验氧气是否充满）。

6. 用排水法收集氧气，反应停止时，应先撤导管，后撤酒精灯。

高锰酸钾受热容易分解，不需要使用催化剂。它受热分解的反应可用下式表示：

高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气

（KMnO4） （K2MnO4）（MnO2） （O2）