Question

【題目】某興趣小組同學閱讀產品標簽發現,市售化學純或分析純高錳酸鉀的純度高達,含水量可以忽略不計。小組同學設計了直立型裝置制取氧氣,并與傳統斜臥型裝置相比較，如圖，各放入5g高錳酸鉀,用同一酒精燈分別加熱,每組進行五次實驗后取平均值。

裝置類型	收集1瓶氧氣所需時間	收集2瓶氧氣所需時間	生成氧氣的總體積
直立型	S	S	552mL
斜臥型	S	S	456mL

（1）小組同學用直立型裝置制取氧氣時,不需在試管口放一團棉花的原因是______。

（2）等質量的高錳酸鉀充分反應,斜臥型裝置收集到的氧氣較少的主要原因是______。

（3）收集等體積氧氣,所需時間較短的裝置是______；原因是______。

A 試管底部被火焰充分包圍,升溫快

B 藥品受熱面積大,溫度高

C 加熱過程中無需移動火焰,藥品處于持續高溫中。

（4）根據高錳酸鉀的質量算出的氧氣體積為理論值。實驗中發現,兩種裝置制取的氧氣質量均明顯大于理論值,同學們對其原因進行了探究。

（提出猜想）

猜想1：可能是反應生成的二氧化錳在較高溫度下受熱分解放出氧氣

猜想2：可能是反應生成的錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣

猜想3：______。作出以上猜想的理由是______。

（實驗驗證）實驗a：取一定量的二氧化錳于試管中,加熱一段時間,冷卻后測得二氧化錳的質量不變,證明猜想______錯誤。

實驗b：取少量錳酸鉀于試管中,加熱一段時間,冷卻,若______則猜想2正確。

Answer 1

【答案】試管直立,粉末不易進入導管 部分高錳酸鉀粉末被吹到試管前端,未發生反應 直立型 ABC 可能是反應生成的二氧化錳、錳酸鉀在較高溫度下受熱分解都會放出氧氣 二氧化錳、錳酸鉀中含有氧元素 1 測得錳酸鉀的質量減小

【解析】

（1）小組同學用直立型裝置制取氧氣時，不需在試管口放一團棉花的原因是試管直立，粉末不易進入導管；

（2）等質量的高錳酸鉀充分反應，斜臥型裝置收集到的氧氣較少的主要原因是部分高錳酸鉀粉末被吹到試管前端，未發生反應；

（3）收集等體積氧氣，所需時間較短的裝置是直立型，原因是試管底部被火焰充分包圍，升溫快，藥品受熱面積大，溫度高，加熱過程中無需移動火焰，藥品處于持續高溫中。故選ABC；

（4）提出猜想：

猜想3：可能是反應生成的二氧化錳、錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣，作出以上猜想的理由是二氧化錳、錳酸鉀中含有氧元素；

實驗驗證：

實驗a：取一定量的二氧化錳于試管中，加熱一段時間，冷卻后測得二氧化錳的質量不變，證明猜想1錯誤；

實驗b：取少量錳酸鉀放于試管中，加熱一段時間，冷卻，若測得錳酸鉀的質量減小，則猜想2正確。