Question

3．某化學(xué)小組同學(xué)用如圖裝置制取一定量的氧氣．請(qǐng)你參與探究：
（1）計(jì)算31.6g高錳酸鉀（KMnO₄）完全分解，生成氧氣的質(zhì)量是多少？（根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
（2）當(dāng)完成實(shí)驗(yàn)時(shí)有同學(xué)發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀完全分解后，所生成的固體產(chǎn)物的質(zhì)量＜31.6g，因此，他認(rèn)為該反應(yīng)不滿足質(zhì)量守恒定律，請(qǐng)你用質(zhì)量守恒定律的相關(guān)知識(shí)幫他指正錯(cuò)誤．反應(yīng)生成固體的質(zhì)量和生成氧氣的質(zhì)量和等于反應(yīng)的高錳酸鉀的質(zhì)量，因此所生成的固體產(chǎn)物的質(zhì)量＜31.6g．
（3）根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，若常溫常壓下，氧氣的密度約為1.4×10^-3g/mL，則理論上產(chǎn)生氧氣體積是2285.7 mL （結(jié)果保留一位小數(shù)）．實(shí)際操作過(guò)程中，收集到氣體的體積大于理論值．請(qǐng)分析：實(shí)際收集的氣體體積偏大的原因是B（填標(biāo)號(hào)）．
A．裝置的氣密性不良
B．加熱時(shí)收集到的氣體體積較大
C．部分氧氣溶于水
（4）小慶同學(xué)認(rèn)為：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，利用高錳酸鉀中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，計(jì)算出31.6g高錳酸鉀中氧元素的質(zhì)量，即為反應(yīng)生成的氧氣的質(zhì)量．請(qǐng)分析：小慶的方法是錯(cuò)誤（填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，原因是高錳酸鉀中氧元素一部分轉(zhuǎn)化到生成的氧氣中，一部分轉(zhuǎn)化到生成的錳酸鉀中，一部分轉(zhuǎn)化到生成的二氧化錳中．

Answer 1

分析 高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；
根據(jù)氧氣的質(zhì)量和密度可以計(jì)算氧氣的體積；
溫度越高，氣體的體積越大．

解答 解：（1）設(shè)31.6g高錳酸鉀完全分解，生成氧氣的質(zhì)量為x，
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
316                                        32
31.6g                                      x
$\frac{316}{31.6g}$=$\frac{32}{x}$，
x=3.2g，
答：生成了3.2g氧氣．
（2）反應(yīng)生成固體的質(zhì)量和生成氧氣的質(zhì)量和等于反應(yīng)的高錳酸鉀的質(zhì)量，因此所生成的固體產(chǎn)物的質(zhì)量＜31.6g．
故填：反應(yīng)生成固體的質(zhì)量和生成氧氣的質(zhì)量和等于反應(yīng)的高錳酸鉀的質(zhì)量，因此所生成的固體產(chǎn)物的質(zhì)量＜31.6g．
（3）若常溫常壓下，氧氣的密度約為1.4×10^-3g/mL，則理論上產(chǎn)生氧氣體積是：3.2g÷1.4×10^-3g/mL=2285.7mL；
實(shí)際收集的氣體體積偏大的原因是加熱時(shí)收集到的氣體體積較大．
故填：2285.7；B．
（4）小慶的方法是錯(cuò)誤的，原因是高錳酸鉀中氧元素一部分轉(zhuǎn)化到生成的氧氣中，一部分轉(zhuǎn)化到生成的錳酸鉀中，一部分轉(zhuǎn)化到生成的二氧化錳中．
故填：錯(cuò)誤；高錳酸鉀中氧元素一部分轉(zhuǎn)化到生成的氧氣中，一部分轉(zhuǎn)化到生成的錳酸鉀中，一部分轉(zhuǎn)化到生成的二氧化錳中．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．