Question

15．某研究性學習小組，從下列裝置中選用部分裝置組裝后在實驗室里制取氧氣，并通過排水量來測定所收集到氧氣的體積．

（1）甲同學用一定質量的高錳酸鉀制取氧氣，反應的化學方程式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，整套實驗裝置接口的正確連接順序為a→f→e→g．
（2）實驗結束，乙同學意外發(fā)現(xiàn)收集到的氧氣體積大于理論值，為此繼續(xù)進行以下探究：
【提出問題】出現(xiàn)“收集到的氧氣體積大于理論值”的原因是什么？
【作出猜想】猜想Ⅰ：可能是反應生成的二氧化錳分解放出氧氣；      
猜想Ⅱ：可能是反應生成的錳酸鉀分解放出氧氣；  猜想Ⅲ：可能是錳酸鉀和二氧化錳共同放出氧氣．
請回答他做出猜想Ⅲ的理由是錳酸鉀和二氧化錳都含有氧元素．
【實驗驗證】實驗一：取一定質量的二氧化錳于試管中，加熱一段時間，冷卻后測得固體殘留物的質量不變．證明猜想Ⅰ錯誤．
實驗二：取一定質量的錳酸鉀于試管中，加熱一段時間冷卻后測得錳酸鉀的質量減少．
綜合實驗一和實驗二，證明猜想Ⅱ正確．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，據(jù)此書寫方程式，通過排水量來測定所收集到氧氣的體積，整套實驗裝置接口的正確連接順序為a→f→e→g；
（2）因為錳酸鉀和二氧化錳中都含有氧元素，所以可能是錳酸鉀和二氧化錳共同放出氧氣；冷卻后測得二氧化錳的質量不變，證明猜想Ⅰ錯誤；取少量錳酸鉀于試管中加，熱一段時間，證明猜想Ⅱ正確

解答 解：
（1）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，方程式是2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；通過排水量來測定所收集到氧氣的體積，整套實驗裝置接口的正確連接順序為a→f→e→g；
（2）【作出猜想】猜想Ⅰ：可能是反應生成的二氧化錳分解放出氧氣；      
猜想Ⅱ：可能是反應生成的錳酸鉀分解放出氧氣；  猜想Ⅲ：可能是錳酸鉀和二氧化錳共同放出氧氣；根據(jù)質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，因為錳酸鉀和二氧化錳中都含有氧元素，所以可能是錳酸鉀和二氧化錳共同放出氧氣；
【實驗驗證】冷卻后測得二氧化錳的質量不變，證明猜想Ⅰ錯誤；取少量錳酸鉀于試管中加，熱一段時間，冷卻后測得錳酸鉀的質量減少，證明猜想Ⅱ正確；
答案為：
（1）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；f→e→g；
（2）【作出猜想】可能是錳酸鉀和二氧化錳共同放出氧氣；錳酸鉀和二氧化錳都含有氧元素；
【實驗驗證】Ⅰ；冷卻后測得錳酸鉀的質量減少．

點評 本題考查的是氣體的收集裝置的選擇、體積的測量，同時也考查了化學方程式的書寫和對質量守恒定律的應用，同學們要具體分析，細心解答．