某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验．该组同学称取一定质量KMnO4放在大试管中.将温度控制在250℃加热制取O2.该反应的化学方程式为:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．实验结束时.乙同学发现收集到的O2大于理论产量.针对这一现象.同学们进行了如下探� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

10．

某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验．
该组同学称取一定质量KMnO₄放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂，该反应的化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．实验结束时，乙同学发现收集到的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 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；做出上述猜想的理由是K₂MnO₄和MnO₂都是含有氧元素的化合物．你还可以提出猜想Ⅲ：K₂MnO₄和MnO₂都分解放出O₂．
【实验验证】同学们分成两组，分别进行下列实验：
①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I错误；②第二组同学在没有用测定质量的方法去验证猜想Ⅱ．请简要叙述其操作一定质量的K₂MnO₄于试管中，在250℃条件下加热一段时间，用带火星的木条，置于试管口．若观察到木条复燃，则猜想Ⅱ成立，否则假设2不成立．
【拓展延伸】实验发现，K₂MnO₄受热只能部分分解，经分析可能是生成物K₂O对其分解产生影响．其验证方案是取等量的锰酸钾固体于两支试管中，一支试管中加入氧化钾，一支试管中不加氧化钾、用同样火焰的酒精灯加热，比较其分解生成氧气的快慢，确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系．比较其生成氧气的快慢有两种测定方法：
方法一是在相同时间内测量氧气体积的大小．若用如图所示装置测量，则接口c应与a（填“a”或“b”相连）．
方法二是测定产生相同体积氧气时所需的时间．
【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？必须通过认真分析，用实验来加以证明．

分析根据反应物、反应条件、生成物写出化学反应式；
【提出猜想】有氧气生成就要有氧元素存在；
【实验验证】要验证猜想II，可以用验证氧气的方法来确定氧气的有无，可以用带火星的木条深入收集的气体中，观察现象；
【拓展延伸】使两者形成对比，取等量的K₂MnO₄，其中一个加入K₂O，另一个不加K₂O，各自收集一瓶氧气，看所用的时间长短来确定，是否是K₂O的影响；根据气体的密度和水的密度的关系分析接口的连接，进入量筒的水的体积就是收集到的气体的体积，相同时间内收集的气体越多产生气体越快；产生相同体积气体，所需的时间越短产生气体越快，所需的时间越长产生气体越慢．
【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：高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，加热高锰酸钾制取氧气的化学反应式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
故答案为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
【提出猜想】K₂MnO₄和MnO₂都是含有氧元素的化合物，所以我们可以猜想有氧气生成．
故答案为：K₂MnO₄和MnO₂都是含有氧元素的化合物；K₂MnO₄和MnO₂都分解放出O₂．
【实验验证】①根据质量守恒定义和冷却后测得Mn0₂的质量不变可知，猜想I是错误的，故答案为：I；
②我们可以用验证氧气有无的方法去判断是否有氧气的生成，如用带火星的木条，一定质量的K₂MnO₄于试管中，在250℃条件下加热一段时间，用带火星的木条，置于试管口，如果木条复燃说明有氧气生成．
故答案为：一定质量的K₂MnO₄于试管中，在250℃条件下加热一段时间，用带火星的木条，置于试管口；木条复燃．
【拓展延伸】我们可以用如下实验验证：取等量的固体于两支试管中，一支试管中加入氧化钾，一支试管中不加氧化钾．用同样火焰的酒精灯加热，用相同规格的集气瓶，用排水法收集气体，收集一瓶氧气，所用时间作比较，确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系．
由于氧气的密度小于水的密度，所以，氧气由b端通入水由a端流出，a端连接c端水流入量筒内，进入量筒的水的体积就是收集到的氧气的体积．相同时间内收集的氧气越多产生氢气越快；产生相同体积氧气，所需的时间越短产生氧气越快，所需的时间越长产生氧气越慢．
故答案为：一支试管中不加氧化钾；用同样火焰的酒精灯加热；a；所需的时间；
【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：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．

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相关题目

12．

金属是一种非常重要的资源，在生产、生活中有着广泛的用途．
（1）人类向自然界提取量最大的金属是铁，高炉炼铁的原料是铁矿石，空气，石灰石和焦炭，
（2）如图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带U形管的橡皮塞塞紧，U形管内水面处于同一高度，数天后观察到U形管内的a侧液面上升（填“上升”“下降”或“不变”），产生此现象的原因是铁钉在潮湿的环境下和水氧气反应生锈，从而消耗了氧气，导致a侧液面上升．
（3）请你提出一条防止钢铁锈蚀的合理措施刷漆．
（4）在Cu（NO₃）₂、Al（NO₃）₃、和AgNO₃的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体上滴加稀盐酸时有气泡产生，则反应所得溶液中含有的金属离子有Al³⁺、Fe²⁺，反应后溶液的质量比原混合溶液质量小填（“大”或“小”），有关反应的化学方程式为Cu（NO₃）₂+Fe=Fe（NO₃）₂+Cu或者2AgNO₃+Fe=2Ag+Fe（NO₃）₂或者Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑（写一个即可）．
（5）工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨，冶炼难溶金属等，其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来，若用铝与四氧化三铁反应来制取25.2kg铁，理论上需要消耗铝的质量是多少？

1．如图是元素周期表中的一格，下列说法中不正确的是（　　）

	A．	该元素的核内质子数是27		B．	该元素是金属元素
	C．	该元素的相对原子质量是58.93g		D．	该元素原子核外有27个电子

18．阅读下列短文（为了答题方便，句子前加了序号）
①纯净的氮气是无色、无气味的气体；②在放电条件下，氮气跟氧气能直接化合生成无色的一氧化氮气体；③一氧化氮难溶于水，常温下易跟空气中氧气结合，生成红棕色的二氧化氮气体；④二氧化氮有毒，易溶于水，它溶于水后生成硝酸和一氧化氮；⑤生成的硝酸随雨水淋洒到大地上，同土壤中的矿物质相互作用，形成可溶性的硝酸盐．（注：可溶性硝酸盐可做氮肥）
（1）短文中描述氮气的物理性质的句子是①，描述氮气化学性质的句子是②．
（2）实验室一氧化氮宜用排水法收集
（3）二氧化氮溶于水后发生了化学变化．
（4）写出③中描述的反应的文字表达式一氧化氮+氧气→二氧化氮．

5．PM2.5是指大气中直径≤2.5微米的颗粒物，是造成灰霾现象的罪魁祸首．下列措施不能有效减少PM2.5排放的是（　　）

	A．	减少燃煤量，使用清洁能源
	B．	控制机动车污染的排放，提升燃油品质
	C．	多部门齐抓共管，减少扬尘污染
	D．	建立区域联合机制，发布大气雾霾预警信号

15．下列变化中，一定发生了化学变化的是（　　）

2．在实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气并用排水法收集时，实验操作步骤如下：①往试管中加入药品 ②检查装置气密性 ③点燃酒精灯，加热 ④熄灭酒精灯，停止加热 ⑤收集完毕，将导管移出水面 ⑥固定试管 ⑦把集气瓶灌满水，倒置于水槽中 ⑧选择好仪器准备实验 ⑨把导气管伸入瓶口，以上操作的顺序正确是（　　）

A．

②①⑥⑧⑦③⑨④⑤