加热氯酸钾制取氧气

实验目的

掌握加热氯酸钾制取氧气的原理、装置和操作，认识催化剂的作用。

实验原理

氯酸钾在二氧化锰催化和加热的条件下分解，生成氯化钾和氧气：2KClO₃ =MnO₂,△= 2KCl + 3O₂↑。二氧化锰是催化剂，能改变反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后不变。

实验器材

• 氯酸钾
• 二氧化锰
• 大试管
• 铁架台
• 酒精灯
• 带导管的单孔橡皮塞
• 集气瓶
• 水槽
• 玻璃片
• 带火星的木条

实验步骤

1. 检查装置的气密性。
2. 将氯酸钾和二氧化锰混合后装入试管，试管口略向下倾斜固定。
3. 先均匀预热，再对药品部位加热。
4. 待气泡连续均匀冒出时开始收集氧气。
5. 集满后在水下盖好玻璃片，正放在桌上。
6. 先把导管移出水面，再熄灭酒精灯。
7. 用带火星的木条检验收集到的气体。

实验现象与结论

加热后导管口有气泡冒出，气泡连续均匀时开始收集。把带火星的木条伸入集气瓶，木条复燃，说明收集的气体是氧气。该反应有氧气生成，二氧化锰起催化作用。

注意事项

• 试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂。
• 实验结束先撤导管，后熄灭酒精灯。
• 氯酸钾不要与炭粉、硫粉等可燃物混合。
• 加热时先预热，再集中加热。

常见问题

二氧化锰在这个实验中起什么作用？

二氧化锰是催化剂，能加快氯酸钾分解的速率，反应前后其质量和化学性质不变。

为什么要先撤导管再熄灭酒精灯？

防止试管冷却后压强减小，水槽中的水被吸入热试管，使试管炸裂。