高锰酸钾制取氧气是一种常见的实验室化学反应，通过加热高锰酸钾（KMnO4）来分解产生氧气。在实验过程中，氧气的收集通常采用向下排空气法，这种方法是基于氧气的密度比空气小这一物理性质。
具体操作步骤如下：
1. 准备实验器材：试管、酒精灯、集气瓶、玻璃片、导管等。
2. 在试管中加入适量的高锰酸钾。
3. 用导管将试管与集气瓶连接，确保导管伸入集气瓶底部。
4. 将试管固定在铁架台上，用酒精灯对试管进行加热。
5. 高锰酸钾在加热过程中分解，产生氧气。由于氧气的密度小于空气，氧气会从试管底部通过导管上升，逐渐将集气瓶内的空气排出。
6. 当集气瓶内充满氧气时，移开酒精灯，用玻璃片盖住集气瓶口，防止氧气逸出。
向下排空气法适用于收集密度比空气小的气体。氧气在常温常压下的密度约为1.429 g/L，而空气的密度约为1.225 g/L，因此氧气在常温常压下密度略大于空气。但在加热过程中，氧气会膨胀，密度降低，从而可以利用向下排空气法收集氧气。
需要注意的是，在实验过程中要严格遵守操作规程，防止氧气泄漏，确保实验安全。
1. 氧气在实验室中的用途广泛，如支持燃烧、氧化反应等。高锰酸钾制取氧气的方法简单易行，是实验室常见的氧气制备方法之一。
2. 高锰酸钾分解产生的氧气中含有少量水蒸气和二氧化锰（MnO2）等杂质，因此在收集氧气时要注意气体的净化。常用的净化方法有通过干燥剂（如无水硫酸铜）吸收水蒸气，以及通过化学反应去除二氧化锰等杂质。
3. 实验室制备氧气的其他方法还有过氧化钠（Na2O2）与水反应、氯酸钾（KClO3）分解等。这些方法各有优缺点，可根据实验需求选择合适的氧气制备方法。
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