题目内容

【题目】乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2。实验结束时,乙同学发现用排水法收集到的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I:反应生成的MnO2分解放出O2;猜想II:反应生成的K2MnO4分解放出O2;

猜想III:反应生成的K2MnO4和MnO2分解都放出O2。

[实验验证]同学们分成两组,分别进行下列实验:

第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜想_____错误;第二组同学取K2MnO4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___________。

[拓展延伸]实验发现,KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢,但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热,则KClO3的分解速率大大加快。请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂,为什么?_________

[实验反思]通过以上实验探究,你对“实验室制取氧气”还想探究的问题是_______。

【答案】Ⅰ和Ⅲ 用带火星的木条放到试管口 不是,加了高锰酸钾后,产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解产生氧气,同时产生二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用 高锰酸钾分解的最低温度

【解析】

[实验验证]在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,说明250℃时,二氧化锰不能分解,所以猜想Ⅰ和Ⅲ错误;氧气能够支持燃烧,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把带火星的木条伸入试管中,木条复燃;

[拓展延伸]如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热,则KClO3的分解速率大大加快.KMnO4在KClO3的分解反应中不是作催化剂,原因是加了高锰酸钾之后,产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气,同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用;
[实验反思]对“实验室制取氧气”还想探究的问题是:高锰酸钾分解的最低温度。

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