过氧化氢分解制氧气
过氧化氢（俗称双氧水）分解制取氧气，是初中化学中最经典的常温制气实验。相比于高锰酸钾加热分解，它不需要加热，操作更安全、更环保，是实验室制取氧气的首选方法。
在开始具体的实验步骤前，可以通过以下直观的实验视频，完整了解过氧化氢分解制氧气的实际操作流程与反应现象：
在常温下，过氧化氢（）自身分解非常缓慢。但加入二氧化锰（）作为催化剂后，分解速度会剧烈加快，释放出大量的氧气。
化学反应方程式如下：
关键概念：催化剂（Catalyst）
在反应中，二氧化锰的化学性质和质量在反应前后都没有改变，它只起到了改变（加快）反应速率的作用。
在实际操作中，检验和验满的目的和木条摆放位置完全不同，切勿混淆：
| 实验操作 | 实验目的 | 木条放置位置 | 现象与结论 |
|---|---|---|---|
| 检验氧气 | 确认这瓶未知气体是不是氧气 | 伸入集气瓶内部（中下部） | 若木条复燃，证明该气体是氧气 |
| 向上排空气法验满 | 确认氧气有没有装满 | 平放在集气瓶口 | 若木条复燃，证明氧气已集满 |
| 排水法验满 | 确认氧气有没有装满 | 直接视觉观察 | 当看到大号气泡从瓶口向外溢出，或瓶内水完全排尽，证明已满 |
如果用排水法收集到的氧气纯度偏低，通常由以下几个细节失误导致：
- 原因： 这是最常见的人为失误。如果集气瓶在倒扣入水槽前瓶内留有气泡，那么这部分残留的空气就会直接混入收集到的氧气中。
- 原因： 装置气密性不佳。如果橡胶塞没塞紧或导管连接处有微小缝隙，外界空气会因扩散作用渗入装置内部。
- 原因： 反应刚开始时，导管口冒出的气泡并不是氧气，而是装置内原本残留的空气（受热或被产生的气体挤压出来）。
- 规范： 必须等待导气管口的气泡连续、均匀地冒出时，再开始收集。
- 原因： 过氧化氢分解是强烈放热反应。如果双氧水浓度过高或催化剂加得太多，反应会瞬间变得极其剧烈，释放的大量热量会导致液体中的水分大量蒸发。
- 后果： 产生的大量水蒸气会随氧气一同进入集气瓶，显著降低刚收集完时氧气的纯度。
- 原因： 在水槽中收集满氧气后，如果在水下没有用玻璃片盖紧瓶口就直接将集气瓶取出，或者在空气中正放时动作太慢、盖得不严，外界空气很容易混入瓶内。
- 安全系数极高： 在常温下即可进行，免去了使用酒精灯加热的步骤，彻底告别了因受热不均导致试管炸裂或固体粉末堵塞导管引起的爆炸风险。
- 绿色环保： 唯一的副产物是水（）。对环境完全无害，且催化剂二氧化锰可重复回收使用。
- 控速与连续操作： 配合分液漏斗或注射器使用时，可通过控制双氧水的滴加速度随时调节产生氧气的快慢，便于连续收集多瓶气体。
- 装置简单： 采用固液常温型发生装置，对仪器的耐热性没有硬性要求，便于组装。
- 气体夹带水蒸气： 反应强烈放热，易使水分蒸发。若需要完全干燥的氧气，必须额外加装干燥装置（如浓硫酸洗气瓶）。
- 原料不易长期保存： 高浓度的过氧化氢极不稳定，遇光、遇热易缓慢分解，必须保存在棕色试剂瓶中并置于阴凉处。
- 具有一定的腐蚀性： 浓度较高的双氧水（超过 ）对皮肤具有较强的腐蚀性和漂白性，沾染后会使皮肤发白并伴有刺痛感。
- 工业生产成本高： 相比于工业上的分离液态空气法，过氧化氢的原料成本过高，因此该方法仅适用于实验室或应急供氧（如家用制氧机）。