Question

【題目】王峰同學(xué)閱讀試劑標(biāo)簽后發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)銷售的高錳酸鉀晶體純度高達(dá) 99.5%，水量可以忽略不計(jì)，為探究”試管放置方式對(duì)高錳酸鉀制取氧氣速度和體積的影響”他設(shè)計(jì)了制取氧氣的直立型裝置(如圖)并與斜臥型裝置比較,在氣密性良好的裝置中分別加入5.0 克高錳酸鉀晶體，用同一酒精燈分別加熱，用同一型號(hào)的集氣瓶收集氣體,每組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行五次,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取平均值后記錄如下表：

裝置類型	直立型	斜臥型
收集 1 瓶氧氣所需時(shí)間/秒	58	69
收集 2 瓶氧氣所需時(shí)間/秒	94	110
收集氧氣的總體積/毫升	526	478

（1）收集2瓶氧氣,所需時(shí)間較短的裝置類型是____________________________。

（2）等質(zhì)量的高錳酸鉀加熱到不再產(chǎn)生氣體，斜臥型裝置收集到氧氣的總體積比直立型少的原因是_______________________。

（3）根據(jù)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，算出 5.0 克高錳酸鉀生成的氧氣體積為理論值實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，斜臥型的發(fā)生裝置收集到的氧氣體積明顯大于理論值，他們對(duì)其原因進(jìn)行了探究：

（提出假設(shè)）

小峰假設(shè)：反應(yīng)生成的二氧化錳在較高溫度下受熱分解放出氧氣；

你的假設(shè)：_______________________________。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）

要驗(yàn)證小峰的假設(shè)能否成立，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)明的實(shí)驗(yàn)方案________________________。

Answer 1

【答案】直立型 斜臥型裝置中的固體被氣流帶到試管口（或棉花團(tuán)）附近更多，未完全反應(yīng)的更多所以收集到的氧氣較少 反應(yīng)生成的錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣 取一定量的二氧化錳于試管中，加熱一段時(shí)間，若冷卻后測(cè)得二氧化錳的質(zhì)量不變，證明小峰的假設(shè)不成立，否則假設(shè)成立

【解析】

（1）由表中數(shù)據(jù)可知，收集2瓶氧氣，所需時(shí)間較短的裝置類型是直立型；

（2）等質(zhì)量的高錳酸鉀加熱到不再產(chǎn)生氣體，斜臥型裝置收集到氧氣的總體積比直立型少的原因是：斜臥型裝置中的固體部分被氣流帶到試管口（或棉花團(tuán)）附近更多，未完全反應(yīng)的更多，所以收集到的氧氣較少

（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，斜臥型發(fā)生裝置收集到的氧氣體積明顯大于理論值，他們對(duì)其原因進(jìn)行了探究：

提出假設(shè)：

小峰假設(shè)：反應(yīng)生成的二氧化錳在較高溫度下受熱分解放出氧氣；

另外假設(shè)：錳酸鉀中存在氧元素，加熱可能有氧氣生成。反應(yīng)生成的錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

驗(yàn)證小峰的假設(shè)能否成立的實(shí)驗(yàn)方案：把斜臥型試管中的高錳酸鉀換成二氧化錳加熱，在導(dǎo)管口處放入帶火星的木條，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明二氧化錳在較高溫度下分解放出氧氣，反之不能生成氧氣。