氧气的性质与制取
给鱼缸增氧时，水面会不断冒出气泡；露营时，火焰在通风处更旺。它们都在提示同一件事：氧气看不见、摸不着，却会影响生物呼吸和物质燃烧。本章把这些日常印象变成能用于实验和答题的判断：先由性质选方法，再用现象作证据，最后把操作顺序说清楚。
先用“看不见”的线索认识氧气
通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体。这不是让人去凑近闻气体的理由；实验室中不能用“闻起来像不像”判断氧气，而要靠特征实验检验。
氧气还有两条特别有用的物理性质：它的密度比空气略大，并且不易溶于水。这里的“不易溶”不是“一点也不溶”——水中仍会溶有少量氧气，鱼和其他水生生物才能从水里获得氧气；但它溶得不多，足以让我们用排水法收集它。
在低温条件下，氧气会变成淡蓝色液体；不过本章实验中接触的通常是无色气态氧气。判断收集方法时，更该关注密度和在水中的溶解性，而不是把“淡蓝色液氧”套到常温气体上。
把收集气体想成给空瓶“换空气”。若采用向上排空气法，集气瓶正放，导气管要伸到瓶底，让密度较大的氧气从下方进入，逐步把空气从上方赶出；若采用排水法，则利用氧气不易溶于水，让氧气把瓶中的水排出。
“密度比空气大”并不等于氧气会像水一样永远沉在最低处。它与空气仍能混合；这个性质在实验题中的作用，是帮助我们判断排空气收集时集气瓶的放置方式和导气管的位置。
自问自答：氧气自己会燃烧吗？
问： 看到蜡烛在氧气中燃得更旺，能不能说“氧气可燃”？
答： 不能。氧气具有的是助燃性：它能支持许多可燃物燃烧，使燃烧更容易维持或更剧烈；氧气本身通常不作为燃料燃烧。把“支持燃烧”误写成“自身燃烧”，是性质题里的常见失分点。
同样在燃烧，为什么进入氧气后现象更明显？
空气中约有五分之一的氧气。把已点燃的物质放进一瓶氧气中，周围可供燃烧的氧气更多，燃烧往往会更旺、更容易持续。观察时要把“看见了什么”与“由此判断生成了什么”分开记录：火焰、光、火星、固体颜色都属于现象；生成物名称则是依据现象和检验得出的结论。
铁丝实验还有一个常被忽略的起点：铁丝先绕成螺旋状，前端系一根火柴作引燃物。火柴使铁丝达到能在氧气中持续燃烧的条件；不能把“火柴先燃烧”误当成“铁丝一伸进瓶子就立刻燃烧”。
硫实验瓶底的水主要用于吸收二氧化硫；铁丝实验瓶底的水或细沙主要用于防止集气瓶炸裂。两处都有“水”，用途却不同，不能混写。
下面把观察记录交给一个判读器。先选出你真正看到的证据，再看它能支持哪一句文字表达。
案例：一句实验描述，哪里需要改？
小林写道：“硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰；铁丝实验瓶底放水是为了吸收有毒气体。”
第一句描述的是火焰现象，可更完整地写成“硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰”；“产生蓝紫色火焰”本身并非科学错误。第二句把两个实验混在了一起：吸收部分二氧化硫的是硫实验中的水；铁丝实验放水或细沙是为了保护集气瓶。
在实验室里得到一瓶氧气
想在实验室中制取氧气，不能只问“要什么气体”，还要问“反应物是什么状态、需不需要加热”。这就像做菜时要看食材和火候：固体与液体在常温下反应，和固体受热分解，使用的发生装置不同。
路线一：过氧化氢溶液在二氧化锰作用下分解
把过氧化氢溶液加入装有少量二氧化锰的容器中，在常温下就能放出氧气：
这个反应属于“固体和液体在常温下反应”，可用带导气管的锥形瓶（或试管）作发生容器，再把生成的气体导出。二氧化锰在这里是催化剂。在初中阶段，要抓住它的三点：它能改变反应速率；反应前后它的质量不变；反应前后它的化学性质不变。它不是氧气的反应物，也不是“多加一些就能凭空多得到氧气”的原料。
问： 为什么加入少量黑色二氧化锰后，气泡明显变多？
答： 它使过氧化氢分解得更快，所以单位时间内产生的氧气更多；反应物过氧化氢的多少，才决定在其他条件相同时最终能生成多少氧气。
路线二：加热高锰酸钾
高锰酸钾是固体，加热时能够分解并放出氧气：
这一路线要用试管加热。试管口应略向下倾斜，避免冷凝水倒流到灼热的试管底部而使试管炸裂；试管口放一小团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末随气流进入导管，不是为了把氧气“过滤干净”。
用加热法并要通过水槽收集气体时，实验结束应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯。若先熄灭酒精灯，装置冷却后压强变小，水可能沿导管倒吸进热的试管。
两条路线不要靠死记图形来区分。试着根据反应物状态和反应条件，自己拼出合适的发生装置，并找出棉花、试管倾斜和催化剂的作用。
例题：装置细节能说明什么？
用高锰酸钾制取氧气时，小丽发现试管口放有棉花，试管口还略向下倾斜。分别说明这样做的理由。
收集、验满与检验：三件事不要混成一件
气体刚开始从发生装置出来时，导管和容器里原有的空气还没有排尽。这时马上收集，得到的是氧气和空气的混合气体。因此，要先让生成的氧气通一会儿，排尽装置内原有空气后再收集。采用排水法时，可用水槽中导管口气泡连续、均匀地冒出，判断开始收集的时机；这一气泡现象不能泛化为向上排空气法的判据。
“验满”问的是这一瓶是否已经装满；“检验”问的是这是不是氧气。它们都可能用到带火星木条，却放置的位置不同、回答的问题也不同。燃着的木条燃烧更旺只能说明该气体有助燃性，不能作为检验氧气的唯一依据。
接下来按一次完整实验的先后顺序做选择：从先排空气、选收集法，到验满、检验和结束时防倒吸。
把操作顺序写成实验报告
题目要求用加热高锰酸钾并用排水法收集氧气。可按下面的顺序组织语言，而不是把零散口诀堆在一起。
先检查装置气密性，装好药品和导气管；用盛满水的集气瓶在水槽中倒扣，保证瓶内尽量没有空气。
加热后，先让生成的气体把装置内原有空气排出；等水槽中导管口的气泡连续、均匀，再把导管伸入集气瓶口开始收集。
当集气瓶口有连续均匀气泡逸出时，说明氧气已基本收满；在水槽中用玻片盖好集气瓶口，再将集气瓶移出水面（或水槽）。若要结束加热，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸。
遇到制气实验题时，可以沿着“发生装置—先排空气—收集方法—验满或检验—结束操作”逐项检查。每一步都能在物质的性质或装置内压强变化中找到理由。
小测：把性质、现象和操作连起来
1
实验室可用排水法收集氧气，最直接的性质依据是（ ）
2
用过氧化氢溶液制氧气时，二氧化锰的作用是（ ）
3
铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部预先放少量水或细沙的主要目的是（ ）
4
用排水法收集氧气并停止加热时，正确的操作顺序是（ ）