题目内容
某研究性学习小组，从下列装置中选用部分装置组装后在实验室里制取氧气，并通过排水量来测定所收集到氧气的体积．
（1）甲同学用一定质量的高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为 ，整套实验装置接口的正确连接顺序为a→ → → ．
（2）实验结束，乙同学意外发现收集到的氧气体积大于理论值，为此继续进行以下探究：
【提出问题】出现“收集到的氧气体积大于理论值”的原因是什么？
【作出猜想】猜想Ⅰ：可能是反应生成的二氧化锰分解放出氧气；
猜想Ⅱ：可能是反应生成的锰酸钾分解放出氧气；
猜想Ⅲ： ．
请回答他做出猜想Ⅲ的理由是 ．
【实验验证】实验一：取一定质量的二氧化锰于试管中，加热一段时间，冷却后测得固体残留物的质量不变．证明猜想 错误．
实验二：取一定质量的锰酸钾于试管中，加热一段时间 ．综合实验一和实验二，证明猜想Ⅱ正确．
【反思拓展】实验结束后，经过讨论、交流，丙同学用下列仪器和药品又设计了一个实验方案测定空气中氧气的体积分数．
①带瓶塞的1000mL圆底烧瓶 ②电子天平（称量精确度为0.01g） ③酒精灯 ④某种较活泼的金属粉末（实验过程中需要用到的其他实验用品已省略，实验中有关物质的物理量数据为已知）
他的实验步骤是： ．再利用实验数据和已知数据就可换算得出空气中氧气的体积分数．
（1）甲同学用一定质量的高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为
（2）实验结束，乙同学意外发现收集到的氧气体积大于理论值，为此继续进行以下探究：
【提出问题】出现“收集到的氧气体积大于理论值”的原因是什么？
【作出猜想】猜想Ⅰ：可能是反应生成的二氧化锰分解放出氧气；
猜想Ⅱ：可能是反应生成的锰酸钾分解放出氧气；
猜想Ⅲ：
请回答他做出猜想Ⅲ的理由是
【实验验证】实验一：取一定质量的二氧化锰于试管中，加热一段时间，冷却后测得固体残留物的质量不变．证明猜想
实验二：取一定质量的锰酸钾于试管中，加热一段时间
【反思拓展】实验结束后，经过讨论、交流，丙同学用下列仪器和药品又设计了一个实验方案测定空气中氧气的体积分数．
①带瓶塞的1000mL圆底烧瓶 ②电子天平（称量精确度为0.01g） ③酒精灯 ④某种较活泼的金属粉末（实验过程中需要用到的其他实验用品已省略，实验中有关物质的物理量数据为已知）
他的实验步骤是：
分析：（1）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；
氧气不易溶于水，量筒可以测量液体的体积；
（2）【作出猜想】
反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变；
【实验验证】
根据实验现象可以判断猜想是否正确，根据实验结论可以判断实验现象；
【反思拓展】
已知质量的足量金属在一定体积的密闭容器中灼烧至完全反应后，根据反应后的固体质量和足量金属的质量可以计算一定体积的密闭容器中氧气的质量，再根据氧气的密度可以计算氧气的体积，进一步可以计算空气中氧气的体积分数．
氧气不易溶于水，量筒可以测量液体的体积；
（2）【作出猜想】
反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变；
【实验验证】
根据实验现象可以判断猜想是否正确，根据实验结论可以判断实验现象；
【反思拓展】
已知质量的足量金属在一定体积的密闭容器中灼烧至完全反应后，根据反应后的固体质量和足量金属的质量可以计算一定体积的密闭容器中氧气的质量，再根据氧气的密度可以计算氧气的体积，进一步可以计算空气中氧气的体积分数．
解答：解：（1）高锰酸钾受热分解的化学方程式为：2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑；
生成的氧气从a导出后，应该进入f导管，把水从e导管排出，通过g导管进入量筒中，量筒中承接的水的体积，即为收集的氧气的体积，整套实验装置接口的正确连接顺序为：
a→f→e→g．
故填：2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑；f；e；g．
（2）【作出猜想】
猜想Ⅲ：可能是锰酸钾和二氧化锰都能够分解放出氧气，因为锰酸钾和二氧化锰都含有氧元素．
故填：可能是锰酸钾和二氧化锰都能够分解放出氧气；锰酸钾和二氧化锰都含有氧元素．
【实验验证】
取一定质量的二氧化锰于试管中，加热一段时间，冷却后测得固体残留物的质量不变，说明二氧化锰不能分解放出氧气．
故填：Ⅰ．
如果猜想Ⅱ正确，取一定质量的锰酸钾于试管中，加热一段时间，冷却后测得固体残留物的质量减小．
故填：冷却后测得固体残留物的质量减小．
【反思拓展】
实验步骤是：先用电子天平称出稍过量的金属粉末的质量；再把金属粉末放在带瓶塞的1000mL的圆底烧瓶中灼烧，至氧气完全反应；再称量反应后圆底烧杯中固体物质的质量，反应后圆底烧杯中固体物质的质量和稍过量的金属粉末的质量之差，即为1000mL的圆底烧瓶中氧气的质量，再根据氧气的密度可以计算出氧气的体积，进一步可以计算空气中氧气的体积分数．
故填：先用电子天平称出稍过量的金属粉末的质量；再把金属粉末放在带瓶塞的1000mL的圆底烧瓶中灼烧，至氧气完全反应；再称量反应后圆底烧杯中固体物质的质量．
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生成的氧气从a导出后，应该进入f导管，把水从e导管排出，通过g导管进入量筒中，量筒中承接的水的体积，即为收集的氧气的体积，整套实验装置接口的正确连接顺序为：
a→f→e→g．
故填：2KMnO4
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（2）【作出猜想】
猜想Ⅲ：可能是锰酸钾和二氧化锰都能够分解放出氧气，因为锰酸钾和二氧化锰都含有氧元素．
故填：可能是锰酸钾和二氧化锰都能够分解放出氧气；锰酸钾和二氧化锰都含有氧元素．
【实验验证】
取一定质量的二氧化锰于试管中，加热一段时间，冷却后测得固体残留物的质量不变，说明二氧化锰不能分解放出氧气．
故填：Ⅰ．
如果猜想Ⅱ正确，取一定质量的锰酸钾于试管中，加热一段时间，冷却后测得固体残留物的质量减小．
故填：冷却后测得固体残留物的质量减小．
【反思拓展】
实验步骤是：先用电子天平称出稍过量的金属粉末的质量；再把金属粉末放在带瓶塞的1000mL的圆底烧瓶中灼烧，至氧气完全反应；再称量反应后圆底烧杯中固体物质的质量，反应后圆底烧杯中固体物质的质量和稍过量的金属粉末的质量之差，即为1000mL的圆底烧瓶中氧气的质量，再根据氧气的密度可以计算出氧气的体积，进一步可以计算空气中氧气的体积分数．
故填：先用电子天平称出稍过量的金属粉末的质量；再把金属粉末放在带瓶塞的1000mL的圆底烧瓶中灼烧，至氧气完全反应；再称量反应后圆底烧杯中固体物质的质量．
点评：本题综合考查了学生的基本实验能力，涉及化学方程式的书写、装置选择、实验基本操作等知识，只有综合理解化学知识才能够正确的解答．
练习册系列答案
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（2012?临沂模拟）某研究性学习小组选择从空气中制取氮气作为研究课题，如图是他们设计的实验方案，请回答问题：
