当我们把反应混合物加热后溶解于水，然后过滤，得到的黑色固体便是二氧化锰。经过洗涤和干燥后称重，发现其质量与反应前的二氧化锰一致。实验还能证明这种黑色固体保持了二氧化锰原有的化学性质。我们可以清晰地看到，二氧化锰的作用是促使氯酸钾在较低的温度下迅速释放氧气。这种在化学反应中能够加速其他物质反应，而自身在反应前后的质量和化学性质都不发生变化的物质，被称之为催化剂。在这里，二氧化锰就是氯酸钾分解产生氧气的催化剂，也被称为触媒。
在化学工业生产中，催化剂被广泛应用，用以加快化学反应速度，提高单位时间的产量。除了产生氧气外，加热氯酸钾还会生成另一种物质——氯化钾。由于氧气不易溶于水，我们可以采用排水集气法来收集它。
实验室里，我们通常将氯酸钾和二氧化锰（按3∶1的质量比）混合均匀后置于试管中，然后将试管固定在铁架台上。用带有导管的塞子将管口紧密地塞住，对试管进行加热，并用排水集气法收集一瓶氧气。接下来，我们可以用简单的方法证明收集的气体是氧气。
实验室还常常使用另一种方法——加热高锰酸钾来制取氧气。高锰酸钾的分解比氯酸钾更容易，只需稍微加热就能产生锰酸钾、二氧化锰和氧气。
