Question

18．小明同學(xué)稱取一定質(zhì)量的高錳酸鉀固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取氧氣．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的氧氣大于理論產(chǎn)量．針對(duì)這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行如下探究：
[提出猜想]
猜想Ⅰ：反應(yīng)生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想Ⅱ：反應(yīng)生成的K₂MnO₄分解放出O₂；
猜想Ⅲ：反應(yīng)生成的K₂MnO₄和MnO₂分解放出O₂．
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]
同學(xué)們分成兩組，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得MnO₂的質(zhì)量不變，則猜測(cè)Ⅰ和Ⅲ錯(cuò)誤；第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是把帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃．
[拓展延伸]
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，KClO₃固體加熱制取O₂的反應(yīng)速率很慢，但如果將KMnO₄固體與KClO₃固體混合加熱，則KClO₃的分解速率大大加快，KMnO₄在KClO₃的分解反應(yīng)中是不是（填“是”或“不是”）催化劑，KClO₃的分解速率大大加快的原因是高錳酸鉀受熱分解生成氧氣的同時(shí)，生成的二氧化錳是氯酸鉀反應(yīng)的催化劑．
[實(shí)驗(yàn)反思]
通過以上實(shí)驗(yàn)探究，你對(duì)“實(shí)驗(yàn)制取氧氣”還想探究的問題是氧氣制得后是否純凈．

Answer 1

分析 從“第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的二氧化錳，在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得二氧化錳的質(zhì)量不變”；我們還可以用驗(yàn)證氧氣有無的方法去判斷是否有氧氣的生成去分析；從加了高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣速度加快是因?yàn)楦咤i酸鉀分解也會(huì)產(chǎn)生氧氣，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化錳對(duì)氯酸鉀的分解起催化作用；但是由于在反應(yīng)的過程中高錳酸鉀的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了改變?nèi)シ治觯?/p>

解答 解：【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】在250℃條件下加熱二氧化錳一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得MnO₂的質(zhì)量不變，說明250℃時(shí)，二氧化錳不能分解，所以猜想Ⅰ和Ⅲ錯(cuò)誤；
取高錳酸鉀在250℃條件下加熱，把帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃，說明猜想Ⅱ正確．
故填：Ⅰ和Ⅲ；把帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃；
【拓展延伸】加了高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣速度加快是因?yàn)楦咤i酸鉀分解也會(huì)產(chǎn)生氧氣，同時(shí)產(chǎn)生的二氧化錳對(duì)氯酸鉀的分解起催化作用；但是由于在反應(yīng)的過程中高錳酸鉀的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了改變，所以不是催化劑；故答案為：不是；高錳酸鉀受熱分解生成氧氣的同時(shí)，生成的二氧化錳是氯酸鉀反應(yīng)的催化劑；
【實(shí)驗(yàn)反思】對(duì)“實(shí)驗(yàn)室制取氧氣”還想探究的問題是：氧氣制得后是否純凈．故填：氧氣制得后是否純凈．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．