Question

小林同学称取一定质量高锰酸钾放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂，该反应的表达式为

 

．（用化学符号表示）
实验结束时，小林同学发现收集到的O₂大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想l：反应生成的二氧化锰分解放出0₂； 猜想Ⅱ：反应生成的锰酸钾分解放出O₂；做出上述猜想的理由是

 

．
【实验验证】同学们分为三组，分别进行以下实验：
①第一组同学取一定质量的二氧化锰，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变．则猜想

 

错误．
②第二组同学取一定质量的锰酸钾在250℃条件下加热，得出了猜想Ⅱ正确的结论．说明该组同学实验结果是

 

．
③第三组同学取锰酸钾在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是

 

【实验反思】通过以上实验探究，你对“问题的发现与解决”有何认识？

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,实验室制取氧气的反应原理,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【提出猜想】根据质量守恒定律可知，含有氧元素的物质才有可能生成氧气；
【实验验证】①根据题中的实验现象进行解答；
②根据质量守恒定律，进行分析；
③根据氧气能够支持燃烧的性质来进行解答．
【实验结论】根据两步实验分析；
【实验反思】总结实验的分析和解决过程，然后了解到需认真分析，并根据科学的方法去验证．

解答：解：高锰酸钾放在大试管中，加热制取O₂，该反应的表达式为高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气；
【提出猜想】根据质量守恒定律可知，含有氧元素的物质才有可能生成氧气，则：二氧化锰和锰酸钾或MnO₂和K₂MnO₄中都含有氧元素；
【实验验证】①氧气为气体，而对二氧化锰加热，质量没有减少，所以可以判断二氧化锰不能分解产生氧气，故猜想Ⅰ错误；
②第二组同学取一定质量的锰酸钾在250℃条件下加热，测量质量减少，根据质量守恒定律，可得出了猜想Ⅱ正确的结论．
③锰酸钾在250℃条件下加热，把带火星的木条伸入试管，带火星的木条复燃，说明产生了能够产生一些氧气，故说明反应生成的锰酸钾分解放出氧气．
根据两步实验可见，把温度控制在250℃加热高锰酸钾制氧气时，高锰酸钾和锰酸钾都会放出氧气．
【实验反思】要想发现问题，必须细心认真；要想解决问题，必须认真分析问题的原因所在，并用实验去验证，
故答案为：
高锰酸钾

加热

锰酸钾+二氧化锰+氧气；
【提出猜想】二氧化锰和锰酸钾中都含有氧元素；
【实验验证】①Ⅰ．②质量减少．③把带火星的木条伸入试管，带火星的木条复燃
【实验反思】必须通过认真分析，用实验来加以证明．

点评：本题考查制取氧气的实验以及相关问题，还有验证猜想的实验设计，要同学们具有综合的化学知识才可做好此题．