Question

10．乙同學稱取一定質(zhì)量KMn0₄放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂，實驗結(jié)束時，乙同學發(fā)現(xiàn)收集到的O₂大于理論產(chǎn)量，針對這一現(xiàn)象，同學們進行了如下探究：
【提出猜想】猜想l：反應生成的MnO₂分解放出O₂；猜想Ⅱ：反應生成的K₂Mn0₄分解放出O₂，做出上述猜想的理由是它們都是含有氧元素的化合物【實驗驗證】同學們分為兩組，分別進行以下實驗：
①第一組同學取一定質(zhì)量的Mn0₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得Mn0₂的質(zhì)量不變．則猜想1錯誤．
②第二組同學取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學選擇的實驗方法是把帶火星木條伸入試管中，木條復燃．
【拓展延伸】實驗發(fā)現(xiàn)，K₂MnO₄受熱只能部分分解，經(jīng)分析可能是生成物K₂O對其分解產(chǎn)生影響．請設計實驗方案驗證取等量的錳酸鉀固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加入氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規(guī)格的集氣瓶，用排水法收集一瓶氣體，收集一瓶氧氣所用的時間作比較．確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關系．
【實驗反思】通過以上實驗探究，你對“問題的發(fā)現(xiàn)與解決”有何認識？
必須通過認真分析，用實驗來加以證明
（2）化學反應的實質(zhì)是微觀粒子相互接觸、碰撞的結(jié)果，化學反應速率與微觀粒子的概率有關．試從微觀角度解釋“反應物濃度越大，化學反應速率越快”的原因是：
反應物濃度越大，單位體積的反應物中含有的粒子數(shù)越多，粒子間碰撞的概率越大，化學反應速率越快（3）用一定量15%的過氧化氫溶液制氧氣，為了減小反應速率，可加適量的水稀釋，產(chǎn)生氧氣的總重量不變（選填“減小”或“不變”或“增大”）．

Answer 1

分析 【提出猜想】根據(jù)有氧氣生成就要有氧元素存在進行分析；
【實驗驗證】要驗證猜想II，可以用驗證氧氣的方法來確定氧氣的有無，可以用帶火星的木條深入收集的氣體中，觀察現(xiàn)象；
【拓展延伸】使兩者形成對比，取等量的K₂MnO₄，其中一個加入K₂O，另一個不加K₂O，各自收集一瓶氧氣，看所用的時間長短來確定，是否是K₂O的影響；
【實驗反思】總結(jié)實驗的分析和解決過程，然后了解到需認真分析，并根據(jù)科學的方法去驗證；
（2）根據(jù)化學反應的實質(zhì)是微觀粒子相互接觸、碰撞的結(jié)果，化學反應速率與微觀粒子的概率有關進行分析；
（3）根據(jù)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣進行分析．

解答 解：【提出猜想】K₂Mn0₄和MnO₂都是含有氧元素的化合物，所以我們可以猜想有氧氣生成；
【實驗驗證】①根據(jù)質(zhì)量守恒定義和冷卻后測得Mn0₂的質(zhì)量不變可知，猜想1是錯誤的；
②氧氣有助燃性，所以該組同學選擇的實驗方法是：把帶火星木條伸入試管中，木條復燃；
【拓展延伸】我們可以用如下實驗驗證：取等量的固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規(guī)格的集氣瓶，用排水法收集氣體，收集一瓶氧氣，所用時間作比較，確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關系．
故答案為：取等量的固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規(guī)格的集氣瓶，用排水法收集氣體，收集一瓶氧氣，所用時間作比較，確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關系；
【實驗反思】要想發(fā)現(xiàn)問題，必須細心認真；要想解決問題，必須認真分析問題的原因所在，并用實驗去驗證，故答案為：必須通過認真分析，用實驗來加以證明；
（2）化學反應的實質(zhì)是微觀粒子相互接觸、碰撞的結(jié)果，化學反應速率與微觀粒子的概率有關，所以從微觀角度解釋“反應物濃度越大，化學反應速率越快”的原因是：反應物濃度越大，單位體積的反應物中含有的粒子數(shù)越多，粒子間碰撞的概率越大，化學反應速率越快；
（3）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，生成氧氣的多少與過氧化氫的質(zhì)量有關，所以為了減小反應速率，可加適量的水稀釋，產(chǎn)生氧氣的總重量不變．
故答案為：猜想Ⅱ：K₂Mn0₄和MnO₂都是含有氧元素的化合物；
【實驗驗證】①1；
②把帶火星木條伸入試管中，木條復燃；
【拓展延伸】取等量的固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規(guī)格的集氣瓶，用排水法收集氣體，收集一瓶氧氣，所用時間作比較，確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關系；
【實驗反思】必須通過認真分析，用實驗來加以證明；
（2）反應物濃度越大，單位體積的反應物中含有的粒子數(shù)越多，粒子間碰撞的概率越大，化學反應速率越快；
（3）不變．

點評 本題考查制取氧氣的實驗以及相關問題，還有驗證猜想的實驗設計，要同學們具有綜合的化學知識才可做好此題．