【高锰酸钾制氧气方程式】在实验室中，常用高锰酸钾（KMnO₄）加热分解的方法来制取氧气。该反应是一种典型的分解反应，具有操作简单、原料易得等优点，常用于初中或高中化学实验教学中。
一、反应原理总结
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）。该反应属于氧化还原反应，其中高锰酸钾作为氧化剂，氧气为产物之一。
二、反应方程式
化学方程式：
$$
2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\Delta} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow
$$
说明：
- 反应条件是加热（Δ 表示加热）；
- 氧气以气体形式释放，用“↑”表示；
- 高锰酸钾为固体，反应后生成三种物质：两种固体（锰酸钾和二氧化锰）和一种气体（氧气）。
三、关键知识点总结
| 项目 | 内容 |
| 反应类型 | 分解反应、氧化还原反应 |
| 反应物 | 高锰酸钾（KMnO₄） |
| 生成物 | 锰酸钾（K₂MnO₄）、二氧化锰（MnO₂）、氧气（O₂） |
| 反应条件 | 加热 |
| 实验现象 | 固体颜色由紫黑色变为黑褐色，产生气泡，带火星木条复燃 |
| 注意事项 | 管口需略向下倾斜，防止冷凝水倒流；试管口放一团棉花，防止粉末喷出 |
四、实验操作要点
1. 装置选择：使用试管、酒精灯、铁架台等基本实验器材；
2. 药品加入：将适量的高锰酸钾放入试管中；
3. 加热方式：先预热试管，再集中加热；
4. 收集方法：采用排水法或向上排空气法收集氧气；
5. 结束操作：先移除导管，再熄灭酒精灯，防止水倒吸。
五、常见问题解答
Q1：为什么要在试管口放一团棉花？
A：防止高锰酸钾粉末随氧气一起逸出，造成堵塞或污染。
Q2：氧气如何验证？
A：用带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明有氧气存在。
Q3：反应是否完全？
A：理论上可完全分解，但实际中可能因温度不均或反应时间不足导致部分未反应。
通过以上内容，可以系统掌握高锰酸钾制氧气的化学原理与实验操作流程，为后续学习其他气体的制备打下基础。
