为进一步研究高锰酸钾的分解产物,某兴趣小组同学查阅资料,并取一定质量的高锰酸钾加热使之完全分解,然后分别进行了以下三个实验。【实验内容】:编号实验内容实验现象实

为进一步研究高锰酸钾的分解产物,某兴趣小组同学查阅资料,并取一定质量的高锰酸钾加热使之完全分解,然后分别进行了以下三个实验。【实验内容】:编号实验内容实验现象实

题型:不详难度:来源:
为进一步研究高锰酸钾的分解产物,某兴趣小组同学查阅资料,并取一定质量的高锰酸钾加热使之完全分解,然后分别进行了以下三个实验。
【实验内容】:
编号
实验内容
实验现象
实验结论
1
取反应后固体剩余物0.2g加入5mL 6%的H2O2溶液中
剧烈反应,放出大量热量,产生大量气体
固体剩余物中的MnO2对H2O2分解有催化作用
2
取0.2gMnO2加入5mL  a   (H2O2溶液的质量分数)的H2O2溶液中
平稳反应,放出热量,持续产生气体
MnO2对H2O2分解有催化作用
3
取反应后固体剩余物1.0g加入足量水中,充分溶解,过滤
固体完全溶解,滤纸上无黑色固体残余物
固体剩余物中无   b  
 
【实验分析】
(1)完成上表中的填空内容:a     、b     
(2)实验2的目的是     
(3)同学们经过讨论,认为实验1的结论不正确,理由是     
【查阅资料】
Ⅰ、KMnO4受热分解时,在某条件下可能发生以下两个反应:
①6KMnO42K2MnO4+K2Mn4O8+4O2↑    
②KMnO4KMnO2+O2
Ⅱ、相对分子质量:(KMnO4:158    O2:32)
(4)16gKMnO4中氧元素的质量为    ;加热使之完全分解,若完全发生反应①,生成O2的质量为     ;若同时发生反应①②,生成O2的质量范围是      。(保留二位小数。提示:依据质量守恒定律观察)
答案

(1)a:6%   b:MnO2
(2)和实验1进行对比,确定MnO2的催化作用
(3)实验3证实固体剩余物中没有二氧化锰,可能是分解后产物中其他物质起催化作用  
(4)6.48g  2.16g    2.16g~3.24g
解析

试题分析:(1)(2)实验编号为1和2的两个实验是为了作对比,目的是想说明高锰酸钾分解剩余物中的二氧化锰具有催化作用,因此,除加入的物质不同(一个加高锰酸钾分解剩余物,一个直接加二氧化锰)外,其余的因素都要相同,所以选择加入的过氧化氢溶液也应该是6% 。由于二氧化锰为不溶于水的固体物质,经过滤后发现没有剩余固体,只能说明没有二氧化锰。
(3)实验1的结论认为是固体剩余物中的MnO2对H2O2分解有催化作用,而实验3又证实固体剩余物中没有二氧化锰,故实验1的结论有误。
(4)16gKMnO4中氧元素的质量为16g×64/158=6.48g。若完全发生反应①,生成O2的质量为6.48g的8/24,即2.16g。如果完全按反应②进行,则生成O2的质量为6.48g的2/4,即3.24g,如果同时发生反应①②,生成O2的质量范围是2.16g~3.24g。
举一反三
某化学兴趣小组同学为了研究影响分子运动速率的因素,如下图所示,玻璃管左、右两端分别放有脱脂棉,注射器中分别装有浓盐酸和浓氨水。浓氨水挥发出来的氨气(NH3)和浓盐酸挥发出来的氯化氢(HCl)能发生如下反应,NH3+ HCl=NH4Cl。两个注射器同时向脱脂棉靠]近里边的部位注入等体积的液体,过一会,先在A处产生大量白烟,然后白烟逐渐充满整个试管。

根据现象回答问题:
(1)生成物NH4Cl常温下的状态是   (填“固体”、“液体”或“气体”);
(2)有同学认为先在A处产生白烟是因为HCl分子比NH3分子运动速度慢,请你分析影响分子运动速度的因素可能是    
(3)影响分子运动速率的因素还有温度,请举出生活中的一个实例    
(4)该实验中的注射器也可改用胶头滴管直接滴入液体,相比较用注射器的优点是
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实验桌上有一包黑色粉末,为了验证该粉末是否为铁粉,有同学提出将磁铁放在黑色粉末上方。这属于科学探究中的
A.猜想假设B.设计实验C.收集证据D.得出结论

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请你根据提供的实验装置和药品,参与实验室气体制备的探究。

A              B        C            D       E            F  
【提供药品】高锰酸钾、稀盐酸、大理石 
【熟悉仪器】请填写标号仪器的名称:①_________,②________。
【比较研究】根据所提供的药品,填写下表。
气体
反应物状态
反应条件
收集方法和依据
二氧化碳
固体和液体
常温
向上排空气法
CO2密度比空气大
氧气
固体
加热
排水法
①______________
②_____________
O2密度比空气略大
 
【实践研究】(1)用加热高锰酸钾的方法制取氧气,应选用发生装置A,写出该反应的文字表达式__________________________。
(2)下列是某同学用加热高锰酸钾制取氧气,并用排水法收集的部分实验操作,其中不合理的是___。
A.先检查装置的气密性,后加药品 
B.先将导管伸入集气瓶,后加热试管
C.实验结束先将导管移出水面,后熄灭酒精灯 
(3)实验室制取可用___装置组合(填字母编号)可制取二氧化碳,写出实验室制取二氧化碳的文字表达式____________________________________。
【反思小结】实验室制取气体的发生装置和收集装置的选择依据:
发生装置的选择依据——_________和_________。
收集装置的选择依据——气体的______、气体在水中的______,该气体能否与空气或水反应。【拓展应用】实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,应选用的发生装置是B或C, C与B相比较,其优点是_______________________;氢气是密度最小的气体,难溶于水,可选用的收集装置为___(填字母编号)。
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用如图所示装置测定空气氧气的含量:在一个具有刻度和可以滑动的活塞的玻璃容器中放入一粒白磷(白磷燃烧所需的最低温度为40℃),将玻璃容器固定好,放在盛有85℃热水的烧杯上。请回答下列问题:

⑴实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧的现象是                          ,该反应的化学(符号)表达式为                       
⑵活塞在整个实验中的运动状况是先向       ,原因是         ;然后向   ,最后停在刻度_ ___处。
⑶玻璃容器内余下的气体主要是_ ___,该实验能体现出该气体所具有的化学性质是                                          
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某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。
①为探究催化剂的种类对双氧水分解速度的影响,甲设计以下对比实验:
Ⅰ.将3.0g 10%H2O2溶液与1.0g MnO2均匀混合
Ⅱ.将x g10% H2O2溶液与1.0g CuO均匀混合
在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢。
Ⅰ中反应的化学(符号)表达式是________;Ⅱ中x的值应为________。
②乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下:
 
双氧水的质量
双氧水的浓度
MnO2的质量
相同时间内产生O2体积

50.0g
1%
0.1g
9 mL

50. 0g
2%
0.1g
16 mL

50.0g
4%
0.1g
31 mL
 
本实验中,测量O2体积的装置是________(填编号)。

实验结论:在相同条件下,_______________,双氧水分解得越快。丙用下图装置进行实验,通过比较___________也能达到实验目的。

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