Question

人類的生存離不開氧氣，某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下做了有關(guān)氧氣的系列探究實驗．
【探究一】某同學(xué)稱取一定質(zhì)量的高錳酸鉀（KMnO₄）放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取
氧氣（O₂），該反應(yīng)的文字（或符號）表達式為

高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

．實驗結(jié)束時，
該同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的氧氣（O₂）大于理論產(chǎn)量，針對這一現(xiàn)象，同學(xué)們進行了如下探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：反應(yīng)生成的二氧化錳（MnO₂）分解放出氧氣（O₂）
猜想Ⅱ：反應(yīng)生成的錳酸鉀（K₂MnO₄）分解放出氧氣（O₂）
【實驗驗證】同學(xué)們分為兩組，分別進行以下實驗：
（1）第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質(zhì)量不
變．則猜想

Ⅰ

 錯誤．
（2）第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．
該組同學(xué)選擇的實驗方法是

檢驗到有氧氣生成

．
【探究二】以下是某小組探究影響過氧化氫（H₂O₂）溶液反應(yīng)速率部分因素的相關(guān)實驗數(shù)據(jù)．

實驗序號	H2O2溶液 濃度%	H2O2溶液體積/mL	溫度/℃	MnO2的用量/g	收集氧氣的體積/mL	反應(yīng)所需 的時間/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	0	2	49.21
④	30	5	55	0	2	10.76

①通過實驗①和②對比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與

濃度

有關(guān)；
從實驗③和④對比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系是：

溫度越高反應(yīng)的速度越快

．
②通過上述實驗

能

（填“能”或“不能”）說明使用MnO₂可以加快H₂O₂溶液反應(yīng)速率．
③如果要證明MnO₂是該反應(yīng)的催化劑，還要補做2個實驗（不要寫出具體步驟）：

證明二氧化錳的質(zhì)量不變

；

證明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)不變

．

Answer 1

分析：制取裝置包括加熱和不需加熱兩種：
①如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱；②如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．
①錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集．
實驗驗證：第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質(zhì)量不變，因此猜想Ⅰ錯誤；
第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，檢驗到有氧氣生成或?qū)��?dǎo)管通入水中看到有氣泡，證明猜想Ⅱ正確；
由探究二的表格信息可知：通過實驗①和②對比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與濃度有關(guān)；
從實驗③和④對比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系是：溫度越高反應(yīng)的速度越快；
本實驗說明，說明使用MnO₂可以加快H₂O₂溶液反應(yīng)速率；
如果要證明MnO₂是該反應(yīng)的催化劑，還要補做2個實驗：證明二氧化錳的質(zhì)量不變；證明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)不變．

解答：解：（1）【探究一】高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，實驗驗證：第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質(zhì)量不變，因此猜想Ⅰ錯誤；第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，檢驗到有氧氣生成或?qū)��?dǎo)管通入水中看到有氣泡，證明猜想Ⅱ正確；
故答案為：高錳酸鉀

加熱

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；①Ⅰ；②檢驗到有氧氣生成（或?qū)��?dǎo)管通入水中看到有氣泡）；
（2）【探究二】由探究二的表格信息可知：通過實驗①和②對比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與濃度有關(guān)；從實驗③和④對比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系是：溫度越高反應(yīng)的速度越快；本實驗說明，說明使用MnO₂可以加快H₂O₂溶液反應(yīng)速率；如果要證明MnO₂是該反應(yīng)的催化劑，還要補做2個實驗：證明二氧化錳的質(zhì)量不變；證明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)不變
故答案為：①濃度；溫度越高反應(yīng)的速度越快；②能；③證明二氧化錳的質(zhì)量不變；證明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)不變；

點評：本考點主要考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了文字表達式的書寫和催化劑等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．