Question

【题目】王峰同学阅读试剂标签后发现，市场销售的高锰酸钾晶体纯度高达 99.5%，水量可以忽略不计，为探究”试管放置方式对高锰酸钾制取氧气速度和体积的影响”他设计了制取氧气的直立型装置(如图)并与斜卧型装置比较,在气密性良好的装置中分别加入5.0 克高锰酸钾晶体，用同一酒精灯分别加热，用同一型号的集气瓶收集气体,每组实验进行五次,实验数据取平均值后记录如下表：

装置类型	直立型	斜卧型
收集 1 瓶氧气所需时间/秒	58	69
收集 2 瓶氧气所需时间/秒	94	110
收集氧气的总体积/毫升	526	478

（1）收集2瓶氧气,所需时间较短的装置类型是____________________________。

（2）等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体，斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是_______________________。

（3）根据2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，算出 5.0 克高锰酸钾生成的氧气体积为理论值实验中发现，斜卧型的发生装置收集到的氧气体积明显大于理论值，他们对其原因进行了探究：

（提出假设）

小峰假设：反应生成的二氧化锰在较高温度下受热分解放出氧气；

你的假设：_______________________________。

（设计实验）

要验证小峰的假设能否成立，请设计简明的实验方案________________________。

Answer 1

【答案】直立型 斜卧型装置中的固体被气流带到试管口（或棉花团）附近更多，未完全反应的更多所以收集到的氧气较少 反应生成的锰酸钾在较高温度下受热分解放出氧气 取一定量的二氧化锰于试管中，加热一段时间，若冷却后测得二氧化锰的质量不变，证明小峰的假设不成立，否则假设成立

【解析】

（1）由表中数据可知，收集2瓶氧气，所需时间较短的装置类型是直立型；

（2）等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体，斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是：斜卧型装置中的固体部分被气流带到试管口（或棉花团）附近更多，未完全反应的更多，所以收集到的氧气较少

（3）实验中发现，斜卧型发生装置收集到的氧气体积明显大于理论值，他们对其原因进行了探究：

提出假设：

小峰假设：反应生成的二氧化锰在较高温度下受热分解放出氧气；

另外假设：锰酸钾中存在氧元素，加热可能有氧气生成。反应生成的锰酸钾在较高温度下受热分解放出氧气。

设计实验：

验证小峰的假设能否成立的实验方案：把斜卧型试管中的高锰酸钾换成二氧化锰加热，在导管口处放入带火星的木条，如果带火星的木条复燃，说明二氧化锰在较高温度下分解放出氧气，反之不能生成氧气。