高锰酸钾制氧气的化学反应式是什么？

高锰酸钾制氧气的化学反应式是$2KMnO_4\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}K_2MnO_4+MnO_2+O_2\uparrow$。这是一个分解反应，其中高锰酸钾$（KMnO_4）$在加热的条件下分解，产生了锰酸钾$（K_2MnO_4）$、二氧化锰$（MnO_2）$和氧气$（O_2）$。 在这个反应中，氧气是以气体的形式释放出来的，所以在反应装置上通常会有一个导气管将氧气导出。高锰酸钾是一种强氧化剂，在化学实验和工业生产中有广泛的应用。 需要注意的是，在进行高锰酸钾制氧气的实验时，要遵循安全操作规程，避免发生危险。同时，由于高锰酸钾具有一定的腐蚀性，实验后要妥善处理废液和废渣，以保护环境。

高锰酸钾制氧气的实验装置主要包括以下几个部分： 1. **反应容器**：一般使用试管或烧瓶作为反应容器，用于盛放高锰酸钾和其他反应物。 2. **加热装置**：可以使用酒精灯或电热套等加热装置，对反应容器进行加热，以促进化学反应的进行。 3. **导气管**：用于将反应产生的氧气导出到收集装置中。 4. **收集装置**：可以使用排水法或向上排空气法收集氧气。排水法是将导气管插入装满水的集气瓶中，利用氧气不易溶于水的性质，将氧气收集在集气瓶中；向上排空气法是将导气管插入集气瓶底部，将瓶口朝下，使氧气通过瓶口上方的空气排出，而被收集在集气瓶中。 5. **固定装置**：用于固定反应容器和其他装置，使实验装置更加稳定。 6. **安全装置**：如酒精灯的灯帽、防火棉等，用于防止实验过程中发生火灾或其他危险。 在搭建实验装置时，需要注意以下几点： 1. 反应容器要选择耐高温的材质，以避免在加热过程中破裂。 2. 加热装置的温度要适中，过高的温度可能会导致反应过于剧烈，甚至引起爆炸；过低的温度则可能会影响反应的进行。 3. 导气管要连接紧密，避免氧气泄漏。 4. 收集装置要选择合适的方法，根据氧气的性质和实验需求选择排水法或向上排空气法。 5. 实验装置要放置在平稳的台面上，避免碰撞和倾倒。 此外，在进行实验之前，还需要对实验装置进行检查，确保各部分装置完好无损，连接紧密。同时，要遵循实验操作规程，注意安全，避免发生危险。

高锰酸钾制氧气的注意事项如下： 1. **选择合适的反应容器**：高锰酸钾与某些物质可能会发生剧烈反应，甚至引发爆炸。因此，在进行实验时，必须选择合适的反应容器，如耐腐蚀的玻璃容器或塑料容器。 2. **控制反应物的用量**：过量的高锰酸钾可能会导致反应过于剧烈，产生过多的热量和氧气，从而增加安全风险。因此，在进行实验时，需要严格按照配方控制反应物的用量。 3. **注意加热温度**：在加热高锰酸钾时，需要控制好加热温度，避免温度过高导致容器破裂或引发其他危险。一般来说，加热温度应该逐渐升高，并且不要超过反应物的分解温度。 4. **防止氧气泄漏**：在收集氧气时，需要确保收集装置的密封性良好，防止氧气泄漏。同时，要注意收集装置的放置位置，避免氧气与明火接触，引发火灾或爆炸。 5. **正确处理废液和废渣**：高锰酸钾制氧气实验产生的废液和废渣可能含有高锰酸钾等有害物质，需要进行正确的处理，以避免对环境造成污染。可以将废液和废渣收集起来，交由专业的机构进行处理。 6. **遵循安全操作规程**：在进行实验时，必须遵循严格的安全操作规程，如佩戴防护眼镜、手套等个人防护装备，避免直接接触高锰酸钾等化学物质。同时，要注意实验场所的通风良好，避免有毒气体积聚。 7. **注意储存和使用高锰酸钾**：高锰酸钾是一种强氧化剂，具有腐蚀性和刺激性，因此在储存和使用时需要特别小心。应将高锰酸钾储存在干燥、阴凉、通风良好的地方，远离易燃、易爆和腐蚀性物质。在使用高锰酸钾时，要避免与皮肤、眼睛和其他可燃物接触。 8. **进行充分的预习和准备**：在进行高锰酸钾制氧气实验之前，需要对实验原理、步骤和注意事项进行充分的了解和预习。同时，要准备好所需的实验器材和试剂，并确保实验设备处于良好的工作状态。 总之，高锰酸钾制氧气实验虽然相对简单，但仍然需要谨慎操作，遵循安全规范，以确保实验的安全性和有效性。如果对实验操作不熟悉或存在安全疑虑，建议在专业人士的指导下进行实验。