1. 学习实验室制取氧气的方法。
2. 加深对氧气性质的认识。
实验用品

解：
仪器：大试管、铁架台（带铁夹）、单孔橡胶塞、玻璃导管、胶皮管、集气瓶、水槽、酒精灯、玻璃片、坩埚钳、药匙、木条、棉花、火柴。
药品：高锰酸钾、木炭、细铁丝、澄清石灰水。

1. 制取氧气
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
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| （1）按照教科书中图2-18所示装置进行实验。用带有导管的橡胶塞塞紧试管，检查装置的气密性。确认装置不漏气后，拔出橡胶塞， | | |
续表
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
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| 在试管中加入少量高锰酸钾，并在试管口放一团棉花。用带有导管的橡胶塞塞紧管口，把试管口略向下倾斜固定在铁架台上。 | | |
| （2）将两个集气瓶分别盛满水，用玻璃片先盖住瓶口的一小部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住，把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。 | | |
| （3）加热试管。先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对高锰酸钾所在的部位加热。导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集。当气泡连续并比较均匀地放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。待集气瓶里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口。小心地把集气瓶移出水槽，正放在实验台上。用同样的方法再收集一瓶氧气（瓶中留少量水）。 | | |
| （4）停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯。 | | |
2. 氧气的性质
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
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| （1）如教科书中图2-19所示，用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯火焰上加热到发红，插入以上实验收集的氧气中（由瓶口向下缓慢插入），观察木炭在氧气中燃烧的现象。燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。 | | |
| （2）点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中（瓶中预留少量水，如教科书中图2-20）。观察铁丝在氧气中燃烧的现象。 | | |

解：
1. 制取氧气
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
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| （1）检查装置气密性相关操作 | 将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段稳定的水柱 | 装置气密性良好 |
| 在试管中加入少量高锰酸钾，并在试管口放一团棉花。用带有导管的橡胶塞塞紧管口，把试管口略向下倾斜固定在铁架台上。 | 暗紫色高锰酸钾固体盛放在试管底部，试管口棉花固定完好，装置固定稳固无松动 | 试管口的棉花可防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；试管口略向下倾斜可避免冷凝水回流，使热试管炸裂 |
| （2）将两个集气瓶分别盛满水，用玻璃片先盖住瓶口的一小部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住，把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。 | 集气瓶内充满水，倒立在水槽中后瓶内水不会流出 | 集气瓶内无残留空气，可保证后续收集的氧气纯度较高 |
| （3）加热试管，用排水法收集氧气 | 加热初期导管口冒出少量气泡，一段时间后导管口冒出连续、均匀的气泡，集气瓶中的水逐渐被排出，最终收集到无色气体 | 初始冒出的气泡是装置内残留的空气，气泡连续均匀冒出时排出的是较纯净的氧气；氧气不易溶于水，可用排水法收集 |
| （4）停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯。 | 水槽中的水不会沿导管倒吸入热的试管中 | 防止试管冷却后内部压强减小，冷水倒吸进入高温试管，使试管骤冷炸裂 |
2. 氧气的性质
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
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| （1）木炭在氧气中燃烧，检验产物 | 木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出大量热；振荡后集气瓶中的澄清石灰水变浑浊 | 木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，反应的文字表达式为：$\ce{碳 + 氧气\xrightarrow{点燃} 二氧化碳}$ |
| （2）细铁丝在氧气中燃烧 | 铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 | 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，集气瓶中预留的少量水可防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶瓶底，反应的文字表达式为：$\ce{铁 + 氧气\xrightarrow{点燃} 四氧化三铁}$ |