Question

10．乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量KMn0₄放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的O₂大于理論產(chǎn)量，針對(duì)這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：
【提出猜想】猜想l：反應(yīng)生成的MnO₂分解放出O₂；猜想Ⅱ：反應(yīng)生成的K₂Mn0₄分解放出O₂，做出上述猜想的理由是它們都是含有氧元素的化合物【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分為兩組，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
①第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的Mn0₂，在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得Mn0₂的質(zhì)量不變．則猜想1錯(cuò)誤．
②第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒(méi)有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是把帶火星木條伸入試管中，木條復(fù)燃．
【拓展延伸】實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，K₂MnO₄受熱只能部分分解，經(jīng)分析可能是生成物K₂O對(duì)其分解產(chǎn)生影響．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證取等量的錳酸鉀固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加入氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規(guī)格的集氣瓶，用排水法收集一瓶氣體，收集一瓶氧氣所用的時(shí)間作比較．確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關(guān)系．
【實(shí)驗(yàn)反思】通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)探究，你對(duì)“問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與解決”有何認(rèn)識(shí)？
必須通過(guò)認(rèn)真分析，用實(shí)驗(yàn)來(lái)加以證明
（2）化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是微觀粒子相互接觸、碰撞的結(jié)果，化學(xué)反應(yīng)速率與微觀粒子的概率有關(guān)．試從微觀角度解釋“反應(yīng)物濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快”的原因是：
反應(yīng)物濃度越大，單位體積的反應(yīng)物中含有的粒子數(shù)越多，粒子間碰撞的概率越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快（3）用一定量15%的過(guò)氧化氫溶液制氧氣，為了減小反應(yīng)速率，可加適量的水稀釋，產(chǎn)生氧氣的總重量不變（選填“減小”或“不變”或“增大”）．

Answer 1

分析 【提出猜想】根據(jù)有氧氣生成就要有氧元素存在進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】要驗(yàn)證猜想II，可以用驗(yàn)證氧氣的方法來(lái)確定氧氣的有無(wú)，可以用帶火星的木條深入收集的氣體中，觀察現(xiàn)象；
【拓展延伸】使兩者形成對(duì)比，取等量的K₂MnO₄，其中一個(gè)加入K₂O，另一個(gè)不加K₂O，各自收集一瓶氧氣，看所用的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)確定，是否是K₂O的影響；
【實(shí)驗(yàn)反思】總結(jié)實(shí)驗(yàn)的分析和解決過(guò)程，然后了解到需認(rèn)真分析，并根據(jù)科學(xué)的方法去驗(yàn)證；
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是微觀粒子相互接觸、碰撞的結(jié)果，化學(xué)反應(yīng)速率與微觀粒子的概率有關(guān)進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣進(jìn)行分析．

解答 解：【提出猜想】K₂Mn0₄和MnO₂都是含有氧元素的化合物，所以我們可以猜想有氧氣生成；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】①根據(jù)質(zhì)量守恒定義和冷卻后測(cè)得Mn0₂的質(zhì)量不變可知，猜想1是錯(cuò)誤的；
②氧氣有助燃性，所以該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是：把帶火星木條伸入試管中，木條復(fù)燃；
【拓展延伸】我們可以用如下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：取等量的固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規(guī)格的集氣瓶，用排水法收集氣體，收集一瓶氧氣，所用時(shí)間作比較，確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關(guān)系．
故答案為：取等量的固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規(guī)格的集氣瓶，用排水法收集氣體，收集一瓶氧氣，所用時(shí)間作比較，確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關(guān)系；
【實(shí)驗(yàn)反思】要想發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，必須細(xì)心認(rèn)真；要想解決問(wèn)題，必須認(rèn)真分析問(wèn)題的原因所在，并用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證，故答案為：必須通過(guò)認(rèn)真分析，用實(shí)驗(yàn)來(lái)加以證明；
（2）化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是微觀粒子相互接觸、碰撞的結(jié)果，化學(xué)反應(yīng)速率與微觀粒子的概率有關(guān)，所以從微觀角度解釋“反應(yīng)物濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快”的原因是：反應(yīng)物濃度越大，單位體積的反應(yīng)物中含有的粒子數(shù)越多，粒子間碰撞的概率越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快；
（3）過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，生成氧氣的多少與過(guò)氧化氫的質(zhì)量有關(guān)，所以為了減小反應(yīng)速率，可加適量的水稀釋，產(chǎn)生氧氣的總重量不變．
故答案為：猜想Ⅱ：K₂Mn0₄和MnO₂都是含有氧元素的化合物；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】①1；
②把帶火星木條伸入試管中，木條復(fù)燃；
【拓展延伸】取等量的固體于兩支試管中，一支試管中加入氧化鉀，一支試管中不加氧化鉀．用同樣火焰的酒精燈加熱，用相同規(guī)格的集氣瓶，用排水法收集氣體，收集一瓶氧氣，所用時(shí)間作比較，確定錳酸鉀的分解是否與氧化鉀有關(guān)系；
【實(shí)驗(yàn)反思】必須通過(guò)認(rèn)真分析，用實(shí)驗(yàn)來(lái)加以證明；
（2）反應(yīng)物濃度越大，單位體積的反應(yīng)物中含有的粒子數(shù)越多，粒子間碰撞的概率越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快；
（3）不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制取氧氣的實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)問(wèn)題，還有驗(yàn)證猜想的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要同學(xué)們具有綜合的化學(xué)知識(shí)才可做好此題．