实验室制取氧气是化学变化吗

实验室制取氧气的过程是化学变化。

在实验室中，氧气通常通过分解过氧化氢（H2O2）或者加热高锰酸钾（KMnO4）等化学反应来制取。这些过程都涉及到反应物之间的化学键的断裂和重组，生成新的化合物，即氧气（O2）和其它产物。

例如，分解过氧化氢的反应方程式如下：

2H2O2 → 2H2O + O2↑

在这个反应中，过氧化氢分子在催化剂（如二氧化锰）的作用下分解成水和氧气。氧原子的化学键被断裂，然后重新组合成氧气分子，这是一个典型的氧化还原反应，属于化学变化的范畴。

同样，加热高锰酸钾的反应方程式如下：

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2↑

在这个反应中，高锰酸钾分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气。反应过程中，高锰酸钾中的氧原子被释放出来，形成氧气，这也是一个化学变化。

化学变化的特征是反应物和生成物之间存在本质的不同，反应过程中有新的化学键形成和旧的化学键断裂，同时伴随着能量的吸收或释放。在实验室制取氧气的过程中，这些特征都得到了体现，因此可以确定这是一个化学变化。

1、实验室制取氧气的步骤

实验室制取氧气的步骤通常包括以下几步：

1. 准备材料：确保有充足的反应物（如过氧化氢溶液或高锰酸钾晶体）、催化剂（如二氧化锰）、干燥管、集气瓶、橡皮塞、导管等实验器材。

2. 设置装置：将集气瓶装满水，然后倒置在水槽中，确保集气瓶内充满水。将反应装置（如试管或锥形瓶）连接到集气瓶，通过导管将产生的氧气引出。

3. 加入反应物：在反应装置中加入适量的反应物，如过氧化氢溶液或高锰酸钾晶体。如果使用过氧化氢，可以加入少量的二氧化锰作为催化剂，以加快反应速率。

4. 观察并收集氧气：在反应过程中，可以看到气体逐渐从反应装置中逸出，通过导管进入集气瓶。当集气瓶内的水被气体完全排出，形成气泡，说明已经收集满了氧气。

5. 检验氧气：通过燃烧木条或镁条来检验收集的气体是否为氧气。如果木条或镁条燃烧得更剧烈，发出明亮的火焰，说明收集的气体是氧气。

6. 清理实验：实验结束后，清理实验器材，将剩余的化学物质妥善处理，保持实验室整洁。

2、实验室制取氧气的注意事项

在实验室制取氧气时，需要注意以下几点：

1. 安全防护：戴上实验防护眼镜，避免化学物质溅入眼睛。操作时要小心，避免烫伤或化学物质的直接接触。

2. 火源控制：氧气是助燃剂，实验过程中要远离火源，防止火灾。

3. 气体收集：确保集气瓶内充满水，以保证氧气的纯度。收集氧气时，要缓慢进行，防止气体过快逸出，造成安全风险。

4. 催化剂使用：使用催化剂时，要控制好量，过多的催化剂可能会影响实验效果。

5. 温度控制：对于加热制取氧气的反应，要控制好加热的温度，防止高锰酸钾分解过快或过热引发安全事故。

6. 实验废弃物处理：实验结束后，要正确处理剩余的化学物质，遵循实验室废弃物处理规定。

综上所述，实验室制取氧气的过程是化学变化，涉及到反应物的化学键断裂和重组，生成新的化合物。在实验过程中，需遵循安全操作规程，确保实验的顺利进行。