Question

【題目】小峰和小剛閱讀試劑標簽后發(fā)現(xiàn)，市場銷售的高錳酸鉀晶體純度高達99.5%，含水量可以忽略不計。為探究“試管放置方式對高錳酸鉀制取氧氣速度和體積的影響”，他倆設(shè)計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，用同一型號的集氣瓶收集氣體，每組實驗進行五次，實驗數(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瓶氧氣所需時間/秒	59	68
收集2瓶氧氣所需時間/秒	95	108
收集氧氣的總體積/毫升	525	476

（1）收集2瓶氧氣，所需時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）高錳酸鉀加熱發(fā)生反應(yīng)的文字表達式為_____。

實驗中發(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，他們對其原因進行了探究：

（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)計實驗）要驗證小峰的假設(shè)能否成立，請設(shè)計簡明的實驗方案_____。

Answer 1

【答案】直立型 斜臥型裝置中的固體部分被氣流帶到試管口（或棉花團）附近更多，未完全反應(yīng)的更多，所以收集到的氧氣較少 高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣 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，加熱一段時間，若冷卻后測得二氧化錳的質(zhì)量不變，證明小峰的假設(shè)不成立，否則假設(shè)成立

【解析】

高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣。

（1）由表中數(shù)據(jù)可知，收集2瓶氧氣，所需時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）附近更多，未完全反應(yīng)的更多，所以收集到的氧氣較少。

（3）高錳酸鉀加熱時，分解生成錳酸鉀、二氧化碳和氧氣，發(fā)生反應(yīng)的文字表達式為

高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣。

[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)：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)計實驗]

驗證小峰的假設(shè)能否成立的實驗方案：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,故實驗為取一定量的二氧化錳于試管中，加熱一段時間，若冷卻后測得二氧化錳的質(zhì)量不變，證明小峰的假設(shè)不成立，否則假設(shè)成立。